森林与水的关系一直是林学领域和生态水文学领域的热点问题之一。土壤水作为陆地表面水资源的重要组成部分,是联系大气降水、地表水(湖水和河水)、地下水和植物水的纽带。有关土壤水分在非饱和带迁移的研究为区域水资源的科学管理以及森林生态系统的保护与恢复提供了参考。在复杂季风系统影响下,长沙地区季节性干旱频发,水资源供需矛盾日益突出。作为长沙的市树,樟树是当地重要的经济树种。然而,樟树的耐旱性较弱,对土壤水分的变化尤其是对干旱的敏感性较强。故本文以长沙地区樟树林为研究对象,基于2017年3月至2019年8月的气象要素(降水量、气温、相对湿度和太阳辐射等)、0～100cm 土壤含水量与土壤温度以及降水稳定同位素、0～130cm 土壤水稳定同位素和地下水稳定同位素连续的监测数据,研究了土壤水分的动态变化和土壤水稳定同位素的特征。结果表明:(1)研究区土壤水分的季节变化显著,总体上表现为丰水期(3～6月,土壤蓄水量大而稳定)、耗水期(7～10月,土壤水分以消耗为主)和补水期(11月～翌年2月,土壤水分以补给为主)3个阶段。在月尺度下,土壤蓄水量在3月最高,8月最低。在年尺度下,土壤蓄水量在观测期第1年与第2年的平均值无显著差异。(2)整个观测期 0～10cm、10～20cm、20～40cm、40～60cm 和 60cm 以下 5 个土层之间土壤含水量的平均值具有显著差异。由浅层至深层,土壤含水量呈增加趋势,稳定性增强。土壤含水量的垂向变化具有季节差异,以耗水期最为明显。根据不同深度土壤含水量的时间稳定性,研究区土壤水分剖面可分为速变层(0～20cm)、活跃层(20～40cm)和次活跃层(40～100cm)。(3)基于土壤水分平衡法计算的蒸散量(非降水日)具有显著的日内变化规律,峰值出现在13:00～14:00。在各季节中,日内蒸散量在夏季最早开始增加,最晚接近于0,在冬季最晚开始增加,最早接近于0。蒸散量的季节变化表现为夏季高、冬季低,耗水期高、补水期低。日蒸散量与日均气温、水汽压亏缺和太阳辐射均呈极显著正相关。(4)林地土壤水分对降水事件有很好的响应,但受到前期土壤水分状况的影响。相比前期土壤水分充足的条件下,土壤水分在前期土壤水分亏缺时对降水响应更敏感。通过分析逐次降水过程,下层土壤含水量仅对大雨以上级别的降水事件敏感。(5)受季风区不同水汽来源的影响,降水中δ18O的季节变化表现为春季最高(-3.59‰)、夏季最低(～9.10‰),月均最大值和最小值分别出现在4月和9月。土壤水中δ18O的季节变化随深度增加逐渐减弱并趋于稳定。0～60cm 土壤水与降水中δ18O的季节变化相近,但存在一定时滞;60～130cm 土壤水和地下水中δ18O的季节变化不明显,更多地保留了前期累积的降水稳定同位素信息。(6)由表层至深层,土壤水中δ18O呈先减后增的变化趋势,稳定性增强。基于降水中δ18O与土壤水中δ18O的滞后相关分析,0～60cm 土壤水中δ18O对降水中δ18O响应存在0.5～2个月滞后,60～130cm 土壤水中δ18O对降水中δ18O响应存在3～3.5个月滞后。各深度土壤水中δ18O的平均值均小于降水中δ18O的平均值,这可能是由18O相对贫化的大降水对土壤水的贡献更大所致,也与季节性的土壤补水有关。(7)根据不同水体中lc-excess(δ2H与区域大气水线LMWL的差值)的比较,土壤水稳定同位素经历的蒸发分馏作用随深度增加逐渐减弱,地下水稳定同位素基本不受蒸发分馏的影响。相关分析表明,土壤水中lc-excess与土壤水稳定同位素组成、前期累积蒸发、前期累积热量和土壤含水量均有一定关联。(8)消除了 P≤3.7mm的小降水后建立的LMWLP>3.7的斜率明显增加,且更接近各深度土壤水线SWL的斜率。研究区存在SWL斜率大于LMWL斜率的现象,与降水稳定同位素与土壤蒸发的反向季节性变化有关(降水稳定同位素越贫化的季节,土壤蒸发作用越强烈)。