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在我国(特别是西部地区)，过度利用植被资源造成了严重的生态安全和水安全问题。其中，采伐森林带来的水量和水质问题是关注的焦点。岷江流域是长江流域重要的上游区之一，该区因森林、水和土地资源长期处于高强度利用状态而出现了严重的生态退化，故受到特别关注。亚高山灌丛是岷江流域寒温性针叶林分布海拔幅度内的一个重要植被类型。但相对于同地带的针叶林，目前对其开展的生态水文研究很少，而亚高山区植被对区域生态水文功能又有重要作用。为此，本文选择广布于卧龙地区的川滇高山栎(Quercus aguifolides)灌丛，采用稳定同位素开展生态水文过程研究，主要是探讨：
(1)川滇高山栎覆盖地降水输入的来源；(2)川滇高山栎灌丛林冠对降水输入的再分配；(3)水文输入在川滇高山栎覆盖地土壤内的流动机理：(4)川滇高山栎灌丛内主要灌木吸收水的模式； (5)区分川滇高山栎生态系统蒸发和蒸腾的强度。
主要方法与结果如下：
2003年7月到2004年7月，本研究分析了邓生降水的稳定同位素特征及相应的气象参数。结果显示：4月到8月降水气团主要来自东南季风；9月到10月降水气团主要来自严重贫乏重同位素的西南季风；11月至次年3月降水气团主要来自本地水汽再循环及高空西风环流带来的内陆水汽。氘盈余值(d—excess)
显示了季风的进退。在季风期降水的稳定同位素值具有降水量效应，同时季风活跃期降水稳定同位素值与南风指数(SWI)呈显著负相关，特别是在西南季风输送了低同位素值和负氘盈余值水汽时，指示了水汽来源与输送强度。
2003年7月28日到9月6日，本研究分析川滇高山栎灌丛样地内降水与林冠穿透水在量、相对比率、同位素特征和同位素差值上的关系。结果显示穿透水量与降水量呈显著的线性相关，同时穿透水率与降水量呈显著的对数正相关。当降水量大于10 mm d-1时，样地B和样地C的穿透水分别有83.3％、33.3％出现聚集效应，发生聚集效应时的平均穿透水率分别为114.4％和104.5％；但样地A没有出现聚集效应，表明样地A的冠层均一程度很高。穿透水稳定同位素组成整体上与降水稳定同位素组成没有显著差异，并伴有水量效应。但与各自对应的降水稳定同位素值相比，穿透水随着量的增大，先富集重同位素(穿透水量1～3mm)、再贫乏重同位素(穿透水量3～15 mm)、最后趋向一致(穿透水量大于15mm)；这与林冠从干燥、蒸发显著，到湿润、出现饱和水汽界面和稀释作用，再到林冠下层形成的水滴占穿透水比重越来越小有关。
2003年8月10日至14日和8月16日至8月20日，本研究分析了样地内枯枝落叶层、腐殖质层到土壤层水稳定同位素的时间序列。水源贡献比例表明单次水文输入事件(包括降水和穿透水)在腐殖质层和土壤层中最大能占到约60％的比例，而且4．0 mm d-1的降水也能有效更新40～50 cm的土壤水。壤中流补给土壤水的比例最高可达96％，但该比例在有降水时会迅速降低。降水事件发生后，土壤水同位素剖面显示出明显的活塞式流动，同时小规模降水居多、土壤下层处于未饱和状态使得侧面优势流也普遍发生在坡面上。降水和穿透水在土壤水中的平均滞留时间只有3～5 d。降水和穿透水滞留时间短和优势流的普遍性可能是高
山栎覆盖地较岷江冷杉林雨季径流产出大的重要因素。
在2003年8月13日、16日和20日，本研究分析了川滇高山栎和丝毛柳(Salixluctuosa) 的枝条水稳定同位素特征，并与对应日期土壤水稳定同位素值和细根生物量分布进行相关分析。结果显示，这两种在当地属于浅根系的灌木能吸收所有土壤层次的水，但主要利用0～30 cm的土壤水，特别是腐殖质层和0～10 cm土壤层的水。灌木吸收水的模式与细根生物量分布和土壤水含量剖面分别呈显著正相关，但是仅有丝毛柳吸收水的模式与这两个因素同时匹配。与岷江冷杉林相比，灌木主要利用表层30 cm土壤水可能导致草本层种类和生产量的降低。
在2006年6月21日、24日和25日，本研究分析了川滇高山栎生态系统内土壤、植物和大气水(0.1～3 m高度)稳定同位素特征。使用同位素紊流混合关系、蒸腾水汽和蒸发水汽的稳定同位素值，计算出植物蒸腾和土壤蒸发对蒸发蒸腾总量的贡献。使用δD得到了较理想的结果，但使用δ18O的结果无显著性，这可能是在δ18O方面植物水与土壤水之间差值不大而造成的。使用δD分析的结果显示，在21日、24日和25日，植物蒸腾分别占蒸散总量的74.5±9.9％、65.6±8.3％和96.9±2.0％，其中草本层的蒸腾与灌木层蒸腾相当。
通过以上工作了解到：(1)降水输入的来源和同位素特征，为当地生态水文研究提供了同位素基底；(2)川滇高山栎灌丛林冠对降水的再分配能力，并能为采伐前后水文功能研究提供依据；(3)水文输入在川滇高山栎灌丛土壤层内的移动，包括补给与利用，为研究径流、水土保持、植物生长、竞争和植被稳定性提供依据；(4)植物蒸腾和土壤蒸发对蒸腾蒸发总量的贡献，为生态系统水交换、水平衡研究提供依据。基于这些生态水文研究，可以构建川滇高山栎灌丛水文循环过程，并能提高对亚高山灌丛与区域水量相关的水再分配、水交换和水平衡的理解。