目的 以我国亚热带不同林分类型杉木人工林为研究对象，分析比较其凋落物层生态水文效应的差异，为杉木人工林林下生态管理和生态系统服务评估提供科学依据。 方法 采用野外调查和室内浸提试验相结合的方法，对湖南会同3种不同类型杉木人工林（杉木纯林、杉木-樟树混交林、杉木-桤木混交林）的各分解层凋落物储量、吸持水特性以及有效拦蓄能力进行测定分析。 结果 （1）不同林分类型杉木人工林凋落物现存量在7.94～8.88 t·hm⁻²，杉木-桤木混交林 > 杉木-樟树混交林 > 杉木纯林，半分解层现存量占总现存量的比例高于未分解层；（2）杉木人工林凋落物在浸水0～4 h内吸水速率增加较快，4～10 h内持水量增加速率减缓，并逐渐趋于饱和；最大持水率和最大持水量表现为半分解层大于未分解层，针阔混交林各分解层凋落物最大持水率和最大持水量高于杉木纯林；（3）3种类型杉木人工林最大拦蓄率变化范围为152.33%～229.55%，最大拦蓄量和有效拦蓄量分别在12.62～17.94 t·hm⁻²和10.26～14.75 t·hm⁻²，且均为杉木-樟树混交林和杉木-桤木混交林显著高于杉木纯林（P < 0.05）。 结论 湖南会同不同林分类型杉木人工林的水文效应存在一定差异，杉木-樟树混交林和杉木-桤木混交林的水文功能优于杉木纯林，建议今后该地区杉木人工林经营管理和植被恢复中优先考虑杉木与阔叶树种混交的模式。

[目的] 内蒙古西鄂尔多斯荒漠生态环境脆弱、气候变化较敏感，探究该地区大气降水氢氧稳定同位素组成及其水汽来源，对揭示我国西鄂尔多斯荒漠生态系统水循环过程、减缓或防止土地沙漠化和制定区域水资源合理利用策略等具有重要的理论意义。[方法] 本研究运用稳定同位素技术，分析了西鄂尔多斯荒漠夏季大气降水的δD和δ18O组成、关系及其影响因素，同时，运用HYSPLIT气团轨迹模型判定了该地区夏季大气降水的水汽来源。[结果] 西鄂尔多斯夏季大气降水氢氧稳定同位素关系为δD=7.287δ18O+1.170；大气降水δD（δ18O）与降水量呈负相关关系（PP>0.05）；大气降水过量氘（d-excess）均为正值且小于全球平均d值（10‰），表明该地区受到了海洋季风作用的影响；HYSPLIT气团轨迹模型得出西鄂尔多斯荒漠在6月和8月的水汽来源于大量局地蒸发和西北方向的水汽，特大暴雨（>30 mm）是受到东南季风的影响；而7月的水汽来源于东南和西南方向海洋性水汽团。[结论] 西鄂尔多斯荒漠大气降水经历了一定程度的蒸发作用；西鄂尔多斯夏季降水量效应显著，温度效应不显著；夏季降水受到西北方向、东南和西南方向季风以及局地蒸发水汽的共同影响。

目的 了解水资源丰富的里下河平原典型淡水湿地植被地下水水位的动态变化特征及主要影响因素，为该区淡水湿地植被的恢复和保护提供参考依据。 方法 以江苏省里下河平原两种典型淡水湿地植被（池杉针叶林和杨树阔叶林）为研究对象，分别布设2个地下水水位观测井，并对井中地下水水位动态进行长期观测，分析其月际和季节动态变化特征；同时采集2016年9月至2017年8月1个水文年的降水量和气温数据，分析地下水水位动态变化与气温和降水量变化的相关性。 结果 表明：两种典型淡水湿地植被地下水水位的动态变化存在显著的差异，池杉林几乎全年淹水，其月均地下水水位大于杨树林，而杨树林月际间地下水水位变化幅度相对较大，表现出季节差异；从季节动态看，池杉林和杨树林夏季的地下水平均水位相对于其他季节均明显要低。两种淡水湿地森林地下水水位的变化受降水量影响程度不同，杨树林地下水水位月动态表现出滞后于降水量变化约1个月，而这种滞后性未体现在池杉林中。杨树林和池杉林地下水的月均水位与月均气温间均呈现出极显著的负相关关系。 结论 不同淡水湿地森林的地下水水位动态具有不同特征，受环境因素的影响程度也有差异。在水资源丰富的里下河平原，降水量大小并不是影响该区淡水湿地植被地下水水位动态变化的关键因子，而气温则是主要影响因素。

目的 研究长江三峡库区秭归段大气降水δD和δ¹⁸O特征及水汽来源，揭示该库区森林生态系统水循环过程对气候变化的响应机制。 方法 运用氢氧稳定同位素技术测定并分析三峡库区秭归段2016年9月至2019年8月共3个水文年大气降水氢氧稳定同位素组成，建立三峡库区秭归段大气降水δD-δ¹⁸O关系式；在年尺度和季节尺度上分析影响大气降水氢氧同位素特征主要环境因子，并用HYSPLIT验证其水汽来源。 结果 （1）三峡库区秭归段大气降水氢稳定同位素（δD）和氧稳定同位素（δ¹⁸O）的关系式为：δD = 8.52 δ¹⁸O + 20.11（R² = 0.96，n = 186，p<0.01）；大气降水δD（δ¹⁸O）季节性变化明显，干季降水δD（δ¹⁸O）富集，湿季降水δD（δ¹⁸O）贫化。（2）在年尺度上，降水δD（δ¹⁸O）与降水量和温度均呈显著负相关关系；在季节尺度上，降水量是影响库区湿季降水δD（δ¹⁸O）值变化的主要因素。（3）过量氘（d）值与HYSPLIT气团轨迹模型结果均表明，该库区秭归段湿季大气降水主要受东南季风和西南季风所携带海洋水汽的影响；干季大气降水气团主要来自于亚欧大陆内部及局地的水汽蒸发。 结论 三峡库区秭归段大气降水氢氧同位素组成季节性变化受局地环境因子（降水量、温度）和不同水汽来源共同影响。降水δD和δ¹⁸O呈现“降水量效应”和“反温度效应”。湿季降水来自海洋气团，干季降水为局地水汽蒸发和大陆气团主导。

目的 鼎湖山自然保护区地处我国热带与亚热带交汇处，在全球气候变化研究中占居独特而重要的地位。全球气候变化背景下，降水格局变化将影响区域森林生态系统内部小气候。降水是森林生态系统水循环过程中重要的输入因子，研究鼎湖山大气降水氢氧稳定同位素特征和水汽来源，对探讨该地区森林生态系统水循环过程、森林群落演替动态及区域水资源合理利用和管理等具有重要理论和实践意义。 方法 运用氢氧稳定同位素技术，研究和分析鼎湖山2013年8月~2014年8月13个月108个大气降水的氢氧同位素组成及与环境因子的关系，并运用HYSPLIT模型后向轨迹法模拟大气降水气团传输途径和过程，判定该地区水汽来源。 结果 鼎湖山大气降水线方程为：δD = 7.863δ¹⁸O + 9.664（R²=0.975，n=108）；δD和δ¹⁸O值范围分别为-118.26‰~15.52‰，-16.05‰~2.25‰，均值分别为-34.44‰，-5.58‰；大气降水过量氘（d）显示出冬高夏低的季节变化；鼎湖山降水量效应显著，温度效应不显著。 结论 鼎湖山大气降水氢氧稳定同位素特征存在明显的季节性变化；干季的气团主要来自局地蒸发、中国华北地区及寒冷干燥的亚欧大陆，湿季的气团主要来自温暖湿润的西太平洋、南海和印度洋。

目的 研究汤浦水库湿地森林区大气降水中的氢氧稳定同位素特征及水汽来源，为定量阐明降水在会稽山-汤浦水库过渡带湿地森林生态系统水文循环过程中的分配和转化规律及绍兴饮水源水质的保护和管理提供科学依据。 方法 采集2015年7月至2017年7月2个水文年166个大气降水样品，利用稳定同位素技术，分析降水氢氧同位素组成，并阐明其与环境因子（温度、降水量）的关系；采用HYSPLIT模型中的后向轨迹法模拟追踪该地区降水气团的运输过程，判断气团的运移轨迹和水汽来源。 结果 汤浦水库湿地森林区大气降水δD与δ¹⁸O关系式：δD = 8.36δ¹⁸O+14.92（R² = 0.966，n = 166，P < 0.01）；大气降水中的δD值变化范围-147.52‰~2.71‰，均值-38.13‰±27.61‰；δ¹⁸O值变化范围-19.05‰ -1.17‰，均值-6.34‰±3.24‰，且不同季节的大气降水氢氧同位素值明显不同；过量氘（d值）（12.61‰）高于全球d值的均值（10‰），呈现干季高湿季低的现象；大气降水δD、δ¹⁸O温度效应不显著，但降水量效应显著。 结论 汤浦水库湿地森林区大气降水线与全球及我国大气降水线有差异，降水中的δD、δ¹⁸O值有明显的季节变化；根据大气降水中的δD、δ¹⁸O值、d值及后向轨迹法模拟结果得出，汤浦水库湿地森林区干季（10月—次年4月）大气降水的水汽主要来源于内陆地区，湿季（5月—9月）的水汽主要来源于西太平洋和印度洋。

碳氢氧稳定同位素是存在于天然水体和植物组织中的良好的示踪剂，具有较高的灵敏度与准确性，可系统和定量地阐明草地生态系统水循环过程及各水体的转化关系、植物水分利用策略以及植被对全球变化的响应机制等。本文概述了稳定同位素的基本概念和原理，总结和分析了草地生态系统水循环的研究方法和现状，重点探讨和综述了氢氧稳定同位素技术在草地生态系统水循环过程（包括大气降水、地表水、土壤水、地下水、植物水、蒸发水等）以及碳稳定同位素技术在植物水分利用效率中应用的国内外研究进展，分析了其存在的问题，展望了这一领域未来的研究方向和应用前景，为我国草地资源保护、合理利用及退化草地生态系统恢复等提供理论依据。