基于氢氧同位素技术的哈尼梯田水源区土壤水分运移规律研究

Movement of soil moisture is in the middle stage of the water cycle, serving in formation of water resources, as well as in transformation and consumption. Therefore, analysis of the movement shall help us better understanding the movement mechanism and water resources utilization. Hani terrace fields, with a long history over 1200 years, are located in mountainous areas ranging from an altitude of 200m～2000m. It is known that the Hani terraces having a long history is because the water conservation by forest, specifically by the forest soil, plays a significant role in the isomorphic pattern containing forest-village-terrace-river. This study shall carry out a research on temporal-spatial distribution as well as vertical properties of forest soil movement. The study also include identifying the retention time of soil moisture of certain typical vegetation forms, and exploring the features of moisture utilization by the dominant species of various forest pattern among the terraces.

土壤水分运移是水循环的中间环节，在水资源的形成、转化与消耗过程中占有重要的地位，分析土壤水分动态变化特征及水分运移规律，对于揭示土壤水分运动的物理机制和促进水资源的合理利用具有重要的理论和现实意义。哈尼梯田地处云南哀牢山南段海拔200m～2000m的山岭间，至今已有1200多年的历史。哈尼梯田能够长盛不衰的主要原因是长期以来哈尼族人民构建的森林-村庄-梯田-河流四素同构的格局中森林涵养水源的功能，特别是森林土壤的功能，水是哈尼梯田生态系统的核心。本项目以哈尼梯田水源区森林为研究对象，运用氢氧稳定同位素技术，研究森林土壤水分时空分布特征及垂直运移规律；确定几种典型植被类型土壤水滞留时间；探讨哈尼梯田水源区典型森林类型优势树种的水分利用特征，为哈尼梯田水资源的保护与合理利用和哈尼梯田的可持续发展提供科学依据。

本研究围绕项目申报书确定的哈尼梯田水源区土壤水时空分布特征及垂直运移特征研究、哈尼梯田水源区典型植被类型土壤水滞留时间研究、哈尼梯田水源区不同森林类型优势树种的水分利用特征三个研究内容，在哈尼梯田水源区土壤水分空间变化、土壤水分氢氧同位素特征、哈尼梯田水源区典型植被类型土壤水滞留时间研究、旱冬瓜等优势树种的水分利用特征研究等方面取得了研究成果。出版专著1部，发表期刊论文10篇，其中中文核心期刊论文8篇，培养研究生7名，除1篇SCI期刊收录论文正在审稿中之外，全面完成了目标任务。这些成果既丰富了同位素水文学的研究，又对哈尼梯田可持续发展和我国生态环境建设提供了重要的理论指导和技术支持。