紫色土坡地径流水源的同位素示踪研究

坡地径流水源研究对于阐明径流形成机制、区分优先流路径、揭示污染物来源与通量等方面具有重要意义。针对径流水源的研究多限于地表径流，缺少对其它径流路径的研究，也缺乏对水源划分结果的验证等问题，本项目拟采用氢氧同位素示踪和水化学方法，结合地表径流、壤中流和地下径流的原位观测，测定降水、不同深度土壤水和径流过程中的氢氧同位素浓度、电导率和硝酸盐等指标，系统研究紫色土坡地降水入渗、地表径流、壤中流和地下径流过程，划分各径流路径的水源，利用水量平衡对水源划分结果进行验证，阐明紫色土坡地降水入渗特征，查明降水和不同深度土壤水对坡地径流过程的贡献，深入认识紫色土坡地产流方式与过程机理，为实现土壤侵蚀、面源污染有效控制和水资源高效利用提供科学依据。

本项目按照项目计划书开展相关研究工作，针对紫色土坡地产流机制尚不明晰，尤其地面下径流的产生机制尚存争议的科学问题，以浅薄紫色土坡地为研究对象，通过原位小区观测，获得了两个小区尺度共7场降雨-产流过程的监测，数据包括三年期间次降水同位素值，建立了研究区的大气降水线，暴雨间的不同时段雨水同位素变化，不同深度（0-40cm）土壤水的同位素变化（包括土钻真空提取法和负压陶土管方法），相对应的不同径流成分包括地表径流、壤中流和地下径流过程的同位素组成变化，此外，地下水和河水的同位素也进行了测定，同时结合降雨量、土壤水分含量和径流量测定，相关理论分析，查明了薄层紫色土坡地产流的主要机制，揭示了适宜该地区水源示踪的示踪剂。在该项目的支持下，目前发表科研论文6篇，其中SCI收录期刊4篇，EI收录2篇，（均标注该项目的课题号）。项目执行期间，培养研究生2名，申请发明专利一项。