黄土高原植被变化对降水再循环水分贡献的影响机制研究

本研究通过稳定同位素示踪技术（δ2H/δ18O）和三端元混合模型，定量揭示了黄土高原浅根作物（玉米）向深根植物（苹果树）转变过程中蒸散发（ET）组分变化对降水再循环的调控机制，为理解陆-气水循环耦合（land-atmosphere feedback）及区域水资源管理提供科学依据。

　　

Highlight

植被是生态水文过程的关键调节者，其变化直接影响区域水平衡。鉴于植被是蒸腾水分的直接来源，植被类型和规模决定了蒸腾对再循环水分贡献的强度。本研究建立了一个反映黄土高原水分再循环过程的概念模型。

Conclusion

基于同位素示踪技术和三端元同位素混合模型（three-component isotopic mixing model），本研究定量揭示了长武塬区不同植被类型下降水来源中平流水分（advection moisture）和本地再循环水分的贡献。尽管平流水分主导降水来源（79 ± 9%），再循环水分在当地水循环中同样重要（21 ± 10%）。最重要的是，本研究阐明了苹果园通过"深根系统增强土壤水吸收→蒸腾通量提升18-27%→再循环水分贡献增加5-10%"的连锁过程。

Author contributions

张芙蓉和李智负责研究规划与设计；张芙蓉、孙晋能和汪梦清进行实验操作与野外调查；张芙蓉、孙晋能和李智撰写论文；孙晋能与汪梦清贡献均等。

Uncited reference

Xiang等(2020)的研究未被引用。

CRediT authorship contribution statement

张芙蓉：论文撰写、可视化、数据验证、方法论构建；孙晋能：论文撰写、方法论开发；汪梦清：实地调查；李智：论文修订、基金支持、概念设计。

Declaration of competing interest

作者声明无潜在利益冲突。

Acknowledgments

本研究受国家自然科学基金（42477510）和高校科研基金（2452023276）资助。