一、Isotopic fractionation and profile evolution of a melting snowcover（论文文献综述）
何天豪,高红凯,李向应,韩添丁,贺志华,张志才,段峥,刘敏,丁永建[1]（2021）在《水稳定同位素示踪的冰川流域水文模拟及不确定性研究——以乌鲁木齐河源1号冰川为例》文中认为水文模拟不确定性长期以来是制约寒区水文发展的瓶颈问题。水稳定同位素示踪为认识冰川流域径流过程提供了重要"指纹"信息,但仍缺乏有效模型将该信息与冰川水文模型耦合,而且同位素信息对冰川流域水文模型不确定性的约束效果也有待检验。将水稳定同位素信息(δ18O)与冰川流域水文模型FLEXG相耦合,实现对冰川流域水稳定同位素和径流过程的耦合建模（FLEXG-iso）,并在乌鲁木齐河源1号冰川流域进行模拟检验和径流分割。结果表明:模型不仅对2013—2016年径流过程有良好的模拟效果,还可以重现水稳定同位素、冰川物质平衡等重要过程。利用水稳定同位素这一辅助数据,提高了模型参数的识别能力,减少了模拟过程中各水源的相互妥协效应和不确定性范围。2013—2016年1号冰川断面径流32%～34%来自融雪,48%～51%来自融冰,0%～7%来自地下水,12%～15%来自降雨径流。水稳定同位素对雪和冰川相关中间过程有明显的约束能力,原有模型对融冰贡献的模拟偏高约7%。FLEXG-iso模型的建立有助于推动寒区水文学理论和方法的发展,以及寒区水资源、生态环境保护等相关决策制定。
田立军,Stephen Ackley,吴海斌[2]（2021）在《基于同位素示踪降水在两极海冰质量平衡中的贡献》文中指出极地海冰在全球气候系统中扮演着重要角色。在全球变暖背景下,两极海冰范围呈现相反的变化趋势,即北极海冰显着减少,南极海冰则略有增加,然而目前对两极海冰不对称变化的驱动机制还存在争议。已有研究集中在海冰变化与温度的相互作用上,而对降水在海冰生消过程中所起作用则知之甚少。两极海冰的这种不对称变化可能与降水在海冰生消中起到的不同作用有关:降水在北极主要起到促进海冰消融的作用,而在南极主要起到促使海冰加积生长的作用。降水在两极海冰质量平衡中的贡献可以通过同位素示踪加以厘定,本文详细对比了同位素判别法、线性混合模型和贝叶斯混合模型等研究方法的不同特点及应用上的优劣。利用氧同位素(δ18O)和氘盈余（d-excess）建立的海冰同位素混合模型,可量化融池在北极海冰质量平衡中的贡献和雪冰在南极海冰质量平衡中的贡献。罗斯海是南极海冰增大最明显的区域,且各种起源的海冰类型齐全（冰针冰、雪冰、附加冰和小板冰）,通过三氧同位素(17O-excess)作为新的示踪同位素,可进一步量化罗斯海海冰质量平衡中四组分的贡献比,探究罗斯海海冰异常变化的生长机制。
苏晨[3]（2021）在《伊犁河谷地下水年龄和补给流动模式的多元同位素示踪研究》文中研究指明伊犁河谷地特殊的地质地貌条件和气候特征,使得其在西北干旱内陆区成为一特殊的“丰水区”,区内地下水补给条件和不同水体的转化成为水文地质研究的重点。此外,作为中亚最为干旱的巴尔喀什湖盆地的组成部分,伊犁河谷地内水资源的合理开发利用已引起国内外的高度关注。因此,全面了解伊犁河谷地内地下水的补给、流动模式及水体转化特征,是维持生态环境的重要因素,对区域地下水资源可持续利用具有重大意义。基于地下水和地表水中的同位素和水化学信息能表征不同水体的循环和转化过程的特点,本文主要采用同位素法、水化学法、水动力法等,进行地下水和地表水的年龄及补给流动模式的研究,并探索地下水和地表水的相互联系及转化过程。在充分研究伊犁河谷区域地质和水文地质条件等成果后,以区内大气降水、地表水和地下水的同位素和水化学信息的季节变化为出发点,系统确定了伊犁河谷内地下水的年龄和结构,识别出地下水和地表水的补给源和补给模式,刻画出地下水的流动模式,定量评估了区内地下水和地表水的相互转化关系。本论文首次系统确定了伊犁河谷地下水年龄的计算方法和年龄分布,定量化分析了伊犁河及其支流和沿线地下水的季节联系和转化,完善了伊犁河谷地下水、地表水循环的认识,为干旱区地下水和地表水的循环和转换研究提供了基础,为伊犁河谷内地下水和地表水的可持续开发利用提供依据。取得的成果如下所述:（1）确定了研究区内地下水的年龄分布特征及空间结构。利用CFCs、85Kr和3H测定了全区潜水的年龄,结果表明潜水年龄在南、北山前为8a,向平原内部逐渐增大,在伊犁河附近潜水可增至60a以上。利用14C方法测定了承压水的年龄,结果反映出承压水年龄范围为数千年至数万年,随着承压水向平原中部流动,承压水的年龄逐渐增大,至伊犁河沿岸年龄达到最大。随着地下水径流,地下水的年龄表现出水平方向和垂直方向均增大的现象,反映出区内地下水在水平流动的同时接受了垂向补给的特征。（2）识别了河谷平原地下水的补给源并揭示了地下水的补给机制。大气降水、河水、灌溉水和山区地下水是平原区地下水的四种补给源,补给模式主要为:1)山前河流的入渗补给:出山沟谷处季节性河流在山前的快速入渗;2)山区地下水的侧向径流补给:山区沟谷潜流和侧向径流补给;3)平原区河流的入渗补给:常年性河流在平原区内入渗补给含水层;4)灌溉水的入渗补给:灌区内渠系渗漏和灌溉水的入渗补给;5)大气降水的入渗补给:河谷平原区内的降水入渗补给。山前平原区,河流入渗量占地下水补给量的50%左右,山区地下水的侧向径流补给占40%左右,大气降水仅占10%。在平原内部,地表水的入渗占地下水补给的40～50%,主要分布在农灌区,大气降水占10%左右。（3）刻画出三类地下水流动系统:浅部循环的局部水流系统、中等深度循环的中间水流系统和深部循环的区域地下水流系统。局部水流系统主要形成于山前平原和平原内部灌区的浅部,地下水年龄小于60a。在山前区,循环深度小于200m,在灌区,循环深度一般为60～80m。中等深度循环的中间水流系统存在于山前局部水流系统以下,终止于三级阶地或二级阶地,地下水年龄大于60a,水化学类型主要为SO4·HCO3型。深循环区域地下水流系统存在于深部承压含水层中,表现为自南北两侧山前向伊犁河方向流动的特征,地下水年龄可从1ka增大至20ka,地下水类型通常为SO4·HCO3型。（4）识别出了伊犁河径流组成及其和地下水的定量转化关系。在伊犁河源头的东部山区,河流主要以冰雪融水和大气降水补给为主,占地表河流径流总量的90%以上,山区地下水的补给量小于10%。进入平原内部,伊犁河水主要靠上游来水和沿岸地下水的排泄维持,占河流径流量的90%左右。在伊犁河出境前的三道河水文站处,伊犁河径流量主要由上游雅玛渡站来水和沿岸地下水的排泄维持,占径流量的95%以上。
何天豪[4]（2021）在《水稳定同位素示踪的冰川流域水文模拟及其不确定性分析》文中研究说明寒区流域水文模拟不确定性长期以来是制约寒区水文发展的瓶颈问题。水稳定同位素示踪为认识寒区冰川流域径流过程提供了重要“指纹”信息,但仍缺乏有效模型将该信息与冰川水文模型耦合,而且同位素信息对冰川流域水文模型不确定性的约束效果也有待检验。本研究将水稳定同位素信息(δ18O)与冰川流域水文模型FLEXG相耦合,实现了对冰川流域的水稳定同位素和径流过程的耦合建模（FLEXG-iso）。以乌鲁木齐河源1号冰川流域为研究区,进行了1号冰川水文断面径流、径流δ18O和1号冰川物质平衡的模拟,并设计四种率定方案比较水稳定同位素信息对流域径流过程的模拟及不确定范围的影响。最后,根据模拟结果对比分析基于不同定义下的径流成分。主要结论如下:1)新构建的FLEXG-iso模型不仅对径流过程有良好的模拟效果,还可以重现水稳定同位素、冰川物质平衡等重要的中间过程。采用多种数据率定方法得到了最小的不确定性范围和良好的综合模拟效果。引入水稳定同位素进行模型率定,提升了模拟结果的可靠性,显着降低了模拟不确定性。值得一提的是,在没有冰川物质平衡数据参与率定的情况下,加入水稳定同位素也能提升冰川物质平衡的模拟效果。2)仅采用径流数据率定得到的参数具有较大不确定性,考虑内部数据验证的率定可有效减小参数的不确定性。模拟的径流δ18O对冰川地区产流过程和冰雪融化相关的参数显示出显着的敏感性。利用水稳定同位素这一辅助数据,提高了模型参数的辨识能力,有助于减少模型参数不确定性,并且显示出对雪冰相关参数(Tt、Cg、Cwh、Fdd、D和Kf,g)显着的约束能力。3)将模型应用于2013-2016年乌鲁木齐河源1号冰川水文断面径流成分的定量分析。基于水源输入的径流分割,结果为:约37%-45%来自融雪,39%-46%来自融冰,13%-22%来自降雨。基于产流过程的径流分割,结果为:31%-33%来自融雪,45%-51%来自融冰,0%-15%来自地下水,10%-16%来自降雨径流。基于不同景观的径流分割,结果为:约80%来自冰川区径流,约20%来自非冰川区径流。水稳定同位素对积雪和冰川相关中间过程有明显的约束能力,减少了模拟过程中各径流组分的相互妥协和不确定性范围。FLEXG-iso模型的构建和应用,有助于推动从观测实验到过程机理,再到数学建模的系统化、定量化研究,从而提高寒区水文过程规律科学认识。利用水稳定同位素这一辅助数据,可以减少模拟不确定性,减少因参数识别不准确而导致的径流各组分间互相妥协。模拟的真实性和稳健性的提高,也将为气候变化对寒区水资源影响评估,以及寒区水环境、水生态、水灾害方面的综合治理决策,提供科学支撑。
陈希[5]（2021）在《基于环境示踪剂的那曲高寒区雨季径流水源及路径解析》文中研究说明近年来,受气候变化影响,作为“亚洲水塔”的青藏高原地区冰川退缩,雪线上升,冻土层退化,对当地水资源的综合利用与环境保护提出更加严峻的挑战。在青藏高原地区,季节性冻土与多年冻土并存,雨季径流水源构成多样,水源的空间组合特性和汇流路径较为复杂,加之基础资料相对缺乏,使得其河道径流的水循环规律一直未得到清晰的揭示,难以科学制定当地水资源利用与环境保护决策,因此,深入研究当地径流补给来源与汇流路径两个水循环中的关键问题具有重要的理论及应用价值。本文选取怒江源区的代表性流域——那曲流域为工程背景,在充分现场勘察和采样分析的基础上,基于水环境示踪剂溯源方法,并针对高原区的实际特点改进贝叶斯混合模型的“误差结构”,从定性和定量两个层面解析那曲流域径流水源组成;在此基础上,研究利用反应溶质示踪剂解析土壤冻融过程背景下雨季不同时期径流水源的汇流路径,构建了水源时间来源和空间汇流路径分析相结合、水源定性与水源定量分割相支撑的那曲流域径流水源解析体系,较系统的揭示了流域的水循环规律,为当地水资源利用与环境保护提供了较为坚实的科学依据。主要成果如下:（1）构建了那曲流域雨季不同时期径流水源稳定同位素和水化学解析框架,实现了高寒冻土流域稳定同位素和水化学示踪剂相互验证和校核,定性识别了雨季不同时期径流水源组成。结果表明,基于稳定同位素的那曲流域局地大气降水线LMWL为δ2H=7.6δ18O+3.4,夏季降水的水汽来源于较湿润条件下的海洋性水汽循环;雨季河水稳定同位素、水化学特征表现为由雪融水、降水和地下水混合补给的特征;在雨季初期（5～6月）,河水受雪融水补给增强;雨季中期（6-8月）,随着季风降水显着增强,降水逐渐替代雪融水在雨季径流贡献中居主导地位;到雨季末期（8～10月）,河水受降水、雪融水补给减弱,地下水补给增强。（2）提出了新的贝叶斯同位素径流分割模型“误差结构”,减小了复杂条件下高原冻土区水体稳定同位素及径流分割模型结果的不确定性。基于贝叶斯混合模型在径流分割中的优越性,在贝叶斯混合模型框架下提出了新的河水稳定同位素“误差结构”,将“误差结构”中的“过程误差”乘以“乘法误差项”,使得模型中不符合真实河水稳定同位素分布的“误差结构”实现“缩放”,以更加真实地表征混合水体稳定同位素数据的分布。经过验证,改进后的贝叶斯混合模型优于其他贝叶斯混合模型,尤其在河水稳定同位素分布方差小于或等于水源稳定同位素分布方差时（σx2≈σs2、σx2<σs2）,径流分割结果中水源比例概率密度分布较窄,不确定性较小,同时在“95%置信区间宽度”、“平均绝对误差”两个方面也控制的更好。（3）定量分割了那曲流域雨季不同时期及不同高度植被类型带径流水源组成。在雨季初期,径流主要补给水源为基流,占比达到86.9%;在雨季中期,雪融水和降水是径流的主要水源,占比分别为37%和43.4%;在雨季末期,河道径流全部来自基流和雪融水,二者占比分别为85.9%和14.1%;此外,雨季中期不同植被类型带径流水源的贡献比例结果受不同植被类型的影响较小,究其原因为研究区海拔梯度不大,水文下垫面垂直分带性不明显所至。对比同类研究成果表明,本文的径流定量分割结果具有较强的合理性。（4）系统解析了土壤冻融过程影响下那曲流域雨季不同时期径流水源的汇流路径。将高寒冻土流域土壤冻融过程不同阶段的物理特征和反应溶质示踪技术相结合,探究了土壤冻融过程对雨季径流过程的影响。研究结果表明,在雨季初期,土壤含水量维持在9.5%的较低水平,还没解冻的活动层和多年冻土限制了雪融水的下渗,雪融水以坡面流形式直接汇入河道;在雨季中期,土壤含水量慢慢上升到12.5%,近地表以下且在仍冻结活动层以上区域的土壤表层已经达到饱和,大部分降水、雪融水从土壤表面以坡面流的形式直接汇入河道;在雨季中后期,冻土消融程度加强,甚至完全消融,土壤含水量达到15.7%,土壤下渗能力增强,大部分降水、雪融水进入地下,促使地下水位抬升,驱替出更多的地下水补给河水;在雨季后期,水源汇流路径较为单一,以地下水补给为主,从另一种重要方面揭示了那曲流域的水循环规律。
陈新[6]（2020）在《南极罗斯海湖泊和海洋沉积物中烷基脂类碳氢同位素组成及古气候意义》文中研究指明环南极地区具有极端的自然气候环境和脆弱的生态系统,且对全球气候变化响应灵敏,因而是研究全球气候变化及其生态响应的热点区域。生物标志物（例如,烷基脂类和长链烯酮等）尽管只占总有机质的很小一部分,但在水生沉积物和土壤中广泛存在,目前已经被广泛地应用于生物有机地球化学循环及古气候和古环境研究。环南极地区湖泊和海洋沉积物中生物标志物分布及其单体碳氢同位素地球化学特征可以准确地解析有机质来源和沉积环境变化,这将有助于我们更精确地重建不同时间尺度上的古环境和古气候变化记录。根据国内外研究现状,前人大多数研究主要聚焦在烷基脂类来源识别,但对南极现代环境样品中的烷基脂类分布以及单体碳、氢同位素地球化学特征缺乏系统的认识,沉积环境中不同生物标志物所代表的气候环境信息不明确,因而目前有关生物标志物在南极古气候和古生态方面的研究仍然有限。本研究主要选取南极不同地区的现代环境样品、罗斯海无冰区湖泊沉积物和南大洋罗斯海扇区沉积柱状样品,通过生物标志物和单体碳、氢同位素有机地球化学分析,探讨了不同类型现代环境样品中烷基脂类及其单体碳同位素分布特征,以此为基础,利用有机地球化学指标识别出湖泊和海洋沉积物有机质来源,厘清不同生物标志物所代表的气候环境信息,据此利用多个替代性环境指标重建了历史时期罗斯海地区和南大洋气候环境变化记录,并初步探讨了其变化的可能原因。主要研究内容和研究结果如下:1.南极环境样品烷基脂类分布及单体碳同位素特征通过对南极各种类型现代环境样品（包括苔藓、地衣、微生物席、自然风化和苔藓下覆土壤、新鲜企鹅和海豹粪便以及现代和古鸟粪土壤等）中的烷基脂类及其单体碳同位素分析,获得了南极地区不同环境样品中烷基脂类地球化学主要分布特征。结果表明,苔藓、地衣和苔藓下覆土壤烷基脂类以长链为主,单体δ13C值较低,平均值介于-38‰至-33‰,且与中低纬度地区样品类似。此外,南极苔藓和地衣中的长链烷基脂类比低纬度地区高2-3个碳原子,这可能与南极极端寒冷的气候环境有关。微生物席和自然风化土壤以短链为主,长链相对丰度非常低,脂肪酸δ13C平均值约为-21‰,明显高于苔藓、地衣和苔藓下覆土壤。现代生物粪和鸟粪土中的短链和中长链脂肪酸相对丰度较高,其单体δ13C值较低,介于-32‰至-28‰,鸟粪土中的长链脂肪酸δ13C值变化范围为-34‰至30‰。总的来看,苔藓和地衣是南极环境中长链烷基脂类的主要来源,生物粪可以输入大量的短链和中长链脂肪酸,这将为准确解析南极不同沉积环境条件下有机质来源提供基础。2.南极湖泊沉积物烷基脂类碳同位素特征及环境意义长链烷基脂类被认为是陆源高等维管束植物叶蜡中最重要的生物标志物,被广泛应用于古气候和古环境重建。但是,过去几十年来一个很重要的科学问题一直没有受到关注:是否存在其他来源?如微生物。在前期研究基础上,我们对东南极罗斯海无冰区两个高纬度湖泊（IIL3和IIL9）表层沉积物中的烷基脂类（包括正构烷烃和脂肪酸）及其单体碳同位素开展了深入分析,并且与南极不同类型现代环境样品进行了系统的对比。结果在IIL3和IIL9湖泊沉积物中都发现了大量的长链烷基脂类,其平均单体碳同位素值（δ13C）介于-20‰至-12‰,明显高于南极苔藓和地衣样品（-38‰至-32‰）,但与微生物席样品总有机质δ13C值相近似（-14.2±1.7‰）,表明IIL3和IIL9湖泊沉积物中的长链烷基脂类可能主要来源于微生物,特别是异养微生物,这与东南极中山站区大明湖表层沉积物中的研究结果类似。利用两端元碳同位素质量平衡模型计算,结果发现IIL3和IIL9湖泊沉积物中超过80%的长链烷基脂类均来源于微生物。因此,在植被稀少的东南极和其他极端干旱地区,在利用有机地球化学指标重建古气候和古环境变化记录时需要考虑微生物作用对长链烷基脂类的可能贡献。3.南极湖泊沉积物长链烷基脂类氢同位素特征及环境意义最近在一些室内培养实验和对一些地区湖泊沉积物的研究发现,好氧微生物可以产生长链烷基脂类,但目前对这类可以产生长链烷基脂类的微生物代谢类型（自养或者异养）还不清楚。本研究对罗斯海地区两个湖泊（IIL3和IIL9）表层沉积物中的长链烷基脂类氢同位素和异养微生物种群开展分析,计算沉积样品中烷基脂类与湖泊水之间的氢同位素分馏值,并与室内培养实验结果进行对比。结果表明,沉积物中的长链烷基脂类氢同位素值明显高于湖泊水体（最高达300‰）,氢同位素分馏值（εlipids/water）变化介于-66‰至349‰,这是首次在自然环境样品中发现烷基脂类与水体之间氢同位素分馏值显着大于0的现象。与室内培养实验结果对比分析发现,上述氢同位素分馏值明显高于来源于化能自养和光合自养生物作用的结果,指示长链烷基脂类主要与异养微生物作用有关。异养细菌种群分析结果表明,沉积物中 SB-1、Flavobacteriaceae、Marinilabiaceae、Desulfobulbaceae和Trueperaceae等可能与本研究中长链烷基脂类的来源及其异常高的εFA/water值有关,进一步证实了上述单体碳、氢同位素分析结果。4.过去3200年罗斯海难言岛地区古气候变化记录南极湖泊生态系统对气候变化响应非常敏感,湖泊沉积物是重建过去气候和生态环境变化的理想载体。本研究选取两个未受生物粪影响的湖泊沉积剖面（IIL3和IIL9）作为主要环境载体,利用长链脂肪酸单体碳同位素值重建了过去3200年湖泊初级生产力变化,并结合沉积色素指标,在与周边地区气候环境变化记录进行对比研究基础上,重建了罗斯海维多利亚地过去3200年气候变化过程。结果显示,两个沉积剖面中超过80%的长链脂肪酸均来源于异养微生物,而苔藓的贡献比例小于5%,表明过去3200年研究区气候持续偏干旱。长链脂肪酸单体与总有机质碳同位素值之间存在显着正相关关系,表明长链脂肪酸δ13C26-30值是指示南极湖泊初级生产力变化的良好替代性指标,从而可间接反映研究区域气候冷暖变化。气候变化记录重建结果表明,沉积剖面底部（～3200 a BP）对应于较暖时期,可能指示了研究区难言岛大规模冰退年龄。过去3000年研究区气候明显经历了两个暖期（分别对应于～2300-1300 a BP和～1100-700 a BP）和两个冷期（分别对应于～3100-2600 a BP和～500-200 a BP）,这与西罗斯海地区海洋和冰芯气候变化记录基本一致。进一步研究发现,西罗斯海地区过去3200年百年尺度气候冷暖变化与南方环状模（SAM）和厄尔尼诺南方涛动（ENSO）有关,这有可能受到太阳辐射在纬度上不均匀分布的影响。5.南大洋沉积物生物标志物特征及古气候变化意义南大洋西风带位置和强度的变化对全球碳循环和气候变化都有重要的影响。本研究选取南大洋罗斯海扇区海域深海岩心R23沉积柱作为主要环境载体,重点分析了长链正构烷烃及其单体碳同位素以及长链烯酮的分布特征,利用有机地球化学指标识别出沉积有机质来源,并评估了 Uk37和Uk37指数与海洋表层温度SST之间的关系。结果表明,沉积样品中的长链正构烷烃（C27-C35）主要来源于陆源（澳洲和新西兰）高等植物叶蜡经过大气粉尘远距离的传输。中长链正构烷烃（C23-C25）没有明显的奇偶分布优势,可能主要来源于海洋浮游植物和陆源有机质。C26和C28正构烷烃δ13C值明显偏低,这很可能与化能自养细菌作用有关。长链正构烷烃δ13C值介于-30.8‰至-24.8‰,比C3植物高5-10‰,表明C4植物是重要的来源。基于Uk’37指数计算得到的海表面温度（SST）明显偏暖,Uk37指数在南大洋高纬度海域更适合海表面温度重建。基于上述研究结果,对R23沉积柱剖面中长链正构烷烃指数（CPI、ACL和C31/C29）和单体碳同位素值变化的古气候环境记录进行了深入研究,发现过去33万年来澳洲和新西兰地区在冰期（冷期）时C4植被扩张,气候偏干旱,指示西风带向赤道方向移动且强度减弱,而在间冰期（暖期）时C4植被相对丰度减少,气候相对湿润,指示西风带向南移动且增强。C31正构烷烃δ13C值变化的频谱分析结果表明,澳洲东南部和新西兰地区相对湿度和西风带强度在轨道时间尺度上的变化可能主要受到地轴倾角周期的影响。
李宗杰[7]（2020）在《基于稳定同位素示踪的长江源区径流源解析研究》文中研究表明全球气候变化背景下,冰冻圈的剧烈消融一方面引起固体水资源的锐减,另一方面增加的融水量正逐步改变着流域水文过程和水循环特征,特别是液态降水增加和冰雪、冻土剧烈消融引起的寒区径流成分改变及其水文效应变化,对流域径流演变规律及水循环机制产生了深刻影响,进而对水资源的时空配置及其水利资源的开发利用带来了新的挑战。那么如何量化气候变暖和冰冻圈剧烈消融背景下径流成分的变化,已成为寒区水文学研究亟待解决的关键科学问题。为此,本文以长江源区为研究区,共采集大气降水、冰雪融水、冻土层上水和河水样品1770组,应用稳定同位素示踪和端元混合径流分割模型等方法,分析了长江源区径流稳定同位素特征及指示的水文过程,然后基于稳定同位素示踪剖析了径流与大气降水、冰雪融水和冻土层上水的紧密联系,确定了径流组成成分,最后运用端元混合径流分割模型量化了出山口径流、不同类型支流和冻土层上水的补给源。得出的主要结论如下:（1）受局地环境及不同水源补给比例差异的影响,河水稳定同位素时空变化差异显着,其空间变化主要反映了3个因素的影响:不同海拔的河水补给源及补给比例的差异性;不同海拔降水汇流量及稀释作用的程度差异;不同海拔蒸散发程度的差异。（2）长江源区冰雪融水和冻土层上水稳定同位素特征主要受消融过程、蒸散发和补给源变化的影响。冻土层上水氧同位素以4400-4600 m为界,低于该海拔时呈现出显着的反海拔效应,高于该海拔时呈现显着的海拔效应,这一现象主要是由于地下冰融水对冻土层上水补给比例随海拔的增加而引起的。（3）冻土层上水是长江源区径流的主要补给源。与降水、冰雪融水和冻土层上水相比,河水稳定同位素年际变化比较平稳、波动小,反映了各水体先混合转化为地下水,然后补给径流。更为重要的是,河水局地蒸发线与大气水线交点的稳定同位素组成与冻土层上水极为相近。各水体稳定同位素的聚类分布和紧密联系表明,长江源区径流主要由冻土层上水、大气降水和冰雪融水混合补给而成。（4）2016年6月至2018年5月,沱沱河站冻土层上水、大气降水和冰雪融水分别贡献了河水的约51%、26%和23%,直门达站冻土层上水、大气降水和冰雪融水分别贡献了河水的约49%、34%和17%。研究区冰雪融水对径流的贡献率从源区到出山口呈下降趋势,而大气降水呈增加趋势,冻土层上水则保持稳定态势,5月、6月和10月冻土层上水主导研究区径流补给,而7月和8月降水的贡献率达50%左右。（5）冻土层上水也是冰川冻土区支流河水、冻土区支流河水和不同海拔干流河水的主要补给源。在强消融期,冻土层上水对冰川冻土区支流河水的补给比例与大气降水和冰雪融水的补给比例相差不大。对冻土区支流河水而言,大气降水和冰雪融水的补给比例相对较低。强消融期不同海拔干流河水的主要补给源是大气降水。（6）大气降水是长江源区冻土层上水的主要补给源,其次是地下冰融水,但其贡献率远低于大气降水,而冰雪融水仅在消融初期和消融末期补给冻土层上水,并且冰雪融水对冻土层上水的补给仅限于高海拔区,其贡献比例较小。本文首次将冻土层上水及其对寒区径流的影响作为研究内容,确认了冻土层上水是径流的主导,并从寒区水循环过程的角度开展同位素水文学研究,率先量化确定了不同类型支流和冻土层上水的补给源及补给源的时空变化特征,拓展了寒区同位素水文学,为深入揭示气候变暖背景下寒区径流的演变机制提供理论基础,为寒区径流变化模拟和预测研究提供参数支持,进而为更准确的评估冰冻圈快速变化对水文水资源和生态系统的影响提供科学依据。
石福习[8]（2019）在《北疆阿勒泰高山泥炭岩心α-纤维素δ18O记录的全新世气候变化》文中研究指明目前,在西风控制的中亚干旱区（特别是新疆地区）能高分辨率追踪全新世尺度上大气降水氧同位素(δ18Op)变化的主要有冰心和石笋δ18O记录,缺乏其它年代可靠、气候指示意义明确的相关气候代用指标。泥炭具有分辨率高和易于测年等优点,尤其是泥炭α-纤维素δ18O是全新世尺度上区域水文-气候的重要示踪剂。由于植物α-纤维素H、O同位素组成仅由植物吸收的H2O同位素组成所决定,如果土壤水来源于大气降水,则植物α-纤维素中δ18O可保留大气降水δ18O信号,从而应用于古气候研究。很早有学者就发现树轮α-纤维素氧同位素(δ18Ocell)可记录大气降水氧同位素(δ18Op),因而认为在中高纬度地区,其是“古气温”的敏感指示器。但是,随着现代过程研究的进一步开展,有很多的学者也认识到,植物α-纤维素δ18O不仅受到气温的影响,还可能受到降水量、相对湿度、水汽源以及水文输入过程等因素的影响。国内的相关研究起步较晚,应用也比较简单,几乎没有涉及到现代过程机制方面的研究工作,譬如一些学者认为我国东部季风区草本泥炭δ18Ocell主要记录了全新世夏季气温的变化。然而,泥炭α-纤维素δ18O在我国西北内陆的应用仍属空白,分布于西风控制的中亚干旱区的高山草本泥炭地植物α-纤维素δ18O的气候意义是什么?是否也可以记录古气温?值得开展相关研究。鉴于此,本论文选取了北疆阿勒泰高山区沉积连续的泥炭岩心,从现代过程入手,在明确优势莎草植物α-纤维素δ18O气候指示意义的基础上,重建了全新世以来该区域的古气候演化历史。本论文主要工作和结果如下:1)在空间尺度上,来自我国内陆包括中亚干旱区、东部季风边缘区和青藏高原的广阔空间范围内的104个表土采样点的分析结果表明,表土当中植物残体α-纤维素氧同位素(δ18Ocell)与年均大气降水同位素(δ18Op)具有显着的正相关关系（R2=0.62,n=104,p<0.001）,说明植物残体α-纤维素氧同位素确实可以忠实地追踪大气降水氧同位素的信号。在青藏高原（29°N37°N）上,由于受到印度季风和西风水汽来源差异的影响,δ18Op和δ18Ocell均随着纬度升高而偏正,表现出反向的“纬度效应”;而中国北方（37°N51°N）地区,δ18Op和δ18Ocell随着纬度的升高而偏负,表现出明显的“纬度效应”,说明温度是控制我国中高纬度地区植物残体α-纤维素氧同位素变异的主要因素,但是相对湿度的作用亦不可忽视。2)在时间尺度上,通过2014年和2017年两个生长季（5-9月）的水文-气候-植物的系统观测,分析了阿勒泰哈拉沙孜草本泥炭地优势莎草帕米尔苔草（Carex pamirensis）α-纤维素氧同位素与其源水间的潜在关联。由于冬季积雪和季节性冻土的融化,使得生长季前期（5-7月）泥炭地整体水位较高,生长季后期（8-9月）泥炭地水位逐渐下降至稳定;沼泽水/土壤水的δ18O与氧同位素偏负的汇入融水具有显着的正相关性（r=0.72,n=15,p=0.002）,而与氧同位素偏正的夏季降水关系不大;稳定同位素二元混合模型计算得出,汇入融水占泥炭地平均来源水的76%,而夏季降水仅占24%,说明冬季在泥炭地及周围山坡积累的冰雪物质在初夏季节开始融化且持续稳定供给,从而成为生长季节前期植物生长所利用来源水的主体,而夏季降水因主要表现为5次短时间极端降水事件并快速流失,从而对植物生长的贡献有限;由于较高的相对湿度（7380%）,使得融水、沼泽水和土壤水这些外源水遭受了有限的蒸发富集,而内源水（尤其是叶片水）在气孔蒸腾作用下容易富集重的同位素,说明外源水氧同位素组成可以直接反映大气降水氧同位素组成;利用Roden–Lin–Ehleringer机理模型发现,由于在月尺度上泥炭地白天的（08:00-20:00）相对湿度变异非常小（4758%）,使得蒸发富集效应对植物α-纤维素氧同位素的影响变成为了一个可能的常数(ΔModelled=11.13±1.07‰),再加上植物纤维素在合成过程中对变异性较大源水的平滑效应（smoothing effect）,使得帕米尔苔草α-纤维素氧同位素变异也在非常窄的范围内<±3‰,且主要受控于沼泽水/土壤水氧同位素组成。因此,阿勒泰高山泥炭地莎草植物α-纤维素氧同位素(δ18Ocell)主要继承了区域冬半年（10-4月）平均降水氧同位素(δ18Op)的信号。3)进一步对阿勒泰（2000-2002/2014-2018）及其毗邻地区6个全球大气降水同位素观测网（GNIP）站点（1980-2003）的冬季（10-4月）大气降水氧同位素的控制因素进行了分析。在年内尺度上,阿勒泰及其毗邻地区冬季降水氧同位素(δ18Op)和冬季气温（T）呈显着正相关关系,其中,阿勒泰的冬季气温可以解释其冬季降水δ18Op变异的69%。通过对阿勒泰南部的GNIP站点乌鲁木齐站（1987-2003）最冷月1月降水氧同位素分析发现,1996-2003期间最冷月1月降水δ18Op与其对应的气温呈显着正相关关系（R2=0.90,n=5,p=0.01）,说明年际尺度上中亚地区冬季降水δ18Op也具有强烈的“温度效应”。虽然,个别年份该地区冬季降水δ18Op会受到水汽来源差异的影响,但从长期趋势看,冬季气温是影响阿勒泰地区冬季降水δ18Op变异的最主要的控制因素,所以最后得出阿勒泰高山泥炭地莎草α-纤维素氧同位素(δ18Ocell)应该是区域尺度上冬季气温的敏感指示器。4)根据22个AMS14C测年数据建立了阿勒泰哈拉沙孜长742 cm泥炭岩心（ATM10-C7）可靠的年代框架,共获得了234个高分辨率的泥炭岩心α-纤维素氧同位素的时间演化序列,并结合上述详实的现代过程研究工作,重建了该地区过去11 ka以来冬季气温的演化历史。结果显示,阿勒泰地区过去11ka以来冬季气温整体上呈逐渐升高的趋势,晚全新世（118 ka BP）为该地区冬季气温最低的阶段,之后的86 ka BP期间冬季气温逐渐上升到全新世以来第一高温阶段,中全新世（64 ka BP）冬季气温又呈现出一个明显的低温期,晚全新世（40 ka BP）冬季气温开始迅速升高到全新世以来最高的阶段。同时,阿勒泰泥炭岩心α-纤维素氧同位素还清晰地记录了一系列气候突变的冷事件（如,8.2 ka BP、4.2 ka BP和LIA）。进一步的对比分析表明,冬季太阳辐射和温室气体辐射（GHG）共同驱动着冬季气温的演化。5)结合阿勒泰哈拉沙孜泥炭地同一钻孔的泥炭α-纤维素碳、氧同位素指示的夏、冬气温记录,获得的过去11 ka以来区域尺度上的年均温度呈整体增温的趋势,其在早、中全新世表现出明显低温,而晚全新世表现出快速的增温。哈拉沙孜泥炭在118 ka BP和64 ka BP的低温期沉积速率最高,表现出明显的碳汇;而在86 ka BP和40 ka BP的高温期沉积速率最低,表现出明显的碳源。有意思的是,阿勒泰泥炭沉积速率与位于西北方向乌拉尔山石笋生长速率的变化基本一致,且最大值均出现在5 ka BP左右,说明中高纬地区的碳收支记录与阿勒泰温度记录较好的对应关系可能具有普遍意义。基于更广泛空间研究结果的对比,我们合理的推测了影响地球气候系统变化的内外反馈机制,即早全新世以自然驱动（太阳辐射）为主,晚全新世以温室气体辐射驱动（GHG）为主,转折期发生在约5 ka BP左右,这可能与中全新世期间逐渐增强的人类活动导致的温室气体排放以及由此引起的正反馈效应有关,这也意味着,从气候变化的角度而言,人类世（Anthropocene）开始的时间可能要比以往认识的工业革命时期要早的多。总体而言,本文基于现代观测的阿勒泰泥炭α-纤维素氧同位素记录的古气候解译,不仅对于重新认识新疆地区相关大气降水氧同位素记录的真实气候意义有所帮助。而且,依据阿勒泰泥炭α-纤维素碳、氧同位素记录重建的区域尺度上古温度的演化历史,可以为理解该地区全新世尺度上湿度的演化历史提供可靠的温度背景参考。因为新疆地区全新世期间整体升温的趋势,会导致高海拔地区冰雪融化不断的加强,进而通过径流补给到低海拔地区,最终导致盆地内的湖泊水位上升和绿洲面积扩大,这对于进一步梳理过去关于中亚干旱区全新世期间湿度演化的“西风”和“季风”模式的争论具有重要的科学意义,且获得关于区域水资源与气候变化之间关系的认识,对于当前和未来气候变暖背景下制定科学合理的水资源管理措施同样具有十分重要的现实意义。
梅亮[9]（2019）在《黑河上游葫芦沟流域不同水体稳定同位素特征与活动层水分来源研究》文中研究说明黑河是我国西北地区的典型干旱内陆河流,其上游地区季节活动层是地表水和地下水之间的关键带,并对生态系统产生重要的作用,因此开展不同水体同位素的特征研究以及活动层的水分来源研究,对于揭示水文过程具有重要的科学意义与价值。本研究以祁连山区黑河上游葫芦沟流域为研究区,一方面收集筛选前人在葫芦沟流域的稳定同位素研究数据,另一方面前往研究区实地采集河水、沼泽水、冰雪融水、活动层水、冻土、泉水样品,现场测定基本水质参数并带回实验室测量稳定同位素值,汇总前人研究与课题组采集检测数据并分析流域各水体的稳定同位素特征与各水体间的水力联系。在此基础上,结合前人研究通过端元混合分析图定性分析了冻土活动层与河水的水分来源,根据定性分析结果选择合适的端元混合分析模型（End-Member Mixing Analysis,EMMA）,将潜在水源的示踪剂值导入端元混合分析模型中,得出冻土活动层的水分来源平均贡献率与贡献范围以及活动层水分对河水的平均贡献率与贡献范围。结果表明,降雨具有明显的同位素高程效应,每升高100 m,δ18O值亏损1.31‰,δD值亏损4.56‰。河水蒸发线方程（LEL）斜率与截距均比全球大气降水线（GMWL）与当地大气降水线（LMWL）小,表明河水经历了强烈的蒸发作用,且河水的δ18O、δD值从下游流域出口至上游源区逐渐降低,呈现一个明显的同位素海拔效应(δ18O:-0.46‰/100 m;δD:-4.15‰/100 m)。浅层地下水的蒸发线（LEL-S）的表达式为:δD=7.69δ18O+8.24,主要补给来源是降水,并排泄进河水。深层地下水的蒸发线（LEL-D）表达式为:δD=6.09δ18O+3.24,主要来源于古老水补给,这一古老水也会接受现代水的一部分补给。不同土壤深度处的地下冰具有明显不同的特征且补给来源不同。5-20 m地下冰的d-excess值最大,而近地表的活动层季节性冰（0-5 m）的d-excess值最小。总体地下冰的稳定同位素值与降雨、冻土融水的稳定同位素值较接近,表明地下冰的补给来源是降雨与地下冻土融水。冻土活动层水分来源主要来自于降雨,占比74.49%;其次来源于活动层季节性冰,贡献率为25.51%。冰雪融水的入渗由于受到活动层冰填充的孔隙与植被覆盖的限制,故冰雪融水对活动层的贡献微乎其微。降雨对河水的平均贡献率最大,为42.72%,冰雪融水对河水的贡献率其次,占34.34%,而活动层水对河水的贡献仅占小部分,为22.94%。本研究将为充分理解多年冻土区的水文过程与预测水文循环的变化提供理论基础,对建立更好的区域水文模型提供数据支持。
常启昕[10]（2019）在《高寒山区河道径流水分来源及其季节变化规律 ——以黑河上游葫芦沟流域为例》文中研究说明作为诸多江河的发源地,中、低纬度高寒山区具有非常重要的水源涵养和调节功能,常被称为“水塔”。对于我国西北干旱、半干旱区的内陆河,因中、下游地区降水稀少且蒸发强烈,河道径流的绝大部分都形成于上游高寒山区,上述水文功能显得尤为重要:它决定着输往中、下游地区的水资源量,进而限制着其社会经济发展。因此,了解高寒山区的径流形成机制,对于内陆河流域水资源的科学管理、乃至社会经济可持续发展具有重要的现实意义。与温热地区不同,高寒山区广泛分布冰川、积雪和冻土,固态水及其与液、气态水间的转化在水文循环中起着重要作用,使得径流形成过程更为复杂。在我国青藏高原北部祁连山区,受高山-峡谷地貌的控制,局部高差大,景观垂直分带显着,导致水流驱动力强、下垫面和水文地质条件复杂多变,进一步增大了径流形成过程的复杂性,许多科学问题目前仍有待解答,其中最突出的问题是:在这类以基岩和薄层风化物覆盖为主的高寒山区,地下水对河道径流有多大贡献?它储存在哪些含水层中,受何种机制调控?在此背景下,本论文选取黑河上游葫芦沟流域为研究区,开展了河道径流水分来源、形成过程及其季节性变化的研究。葫芦沟流域是祁连山高寒山区的典型代表,其垂向景观分带明显,具有典型的高山-峡谷型地貌,其山前冲洪积平原第四系孔隙含水层是山区径流汇入黑河的必经通道。首先,基于水文地质资料,按沉积物特征划分出了3类孔隙含水层,即冰川前缘冰碛角砾含水层、夷平面泥质砾石含水层和山前平原冲洪积砂砾石含水层,分别分布于流域内冰川前缘、多年冻土区和季节性冻土区,具有孔隙大、连通性好的特点。其次,基于水文和气象观测数据,识别出了葫芦沟流域不同季节的水分输入方式分别为:季节性积雪融水（冬季11月到明年2月）、暂时性积雪融水（3月下旬到4月下旬）、冰雪融水（510月）、降雨（510月）。在此基础上,确定了本次研究的径流分割方案:在2013年5月9日6月1日（春末）和2013年7月9日9月21日（夏季）,将径流分割为冰雪融水、降雨和地下水三种水源;在2014年3月1日3月31日（春初）,将径流分割为季节性积雪融水和地下水两种水源。分析了各潜在水源（端元）的水化学和稳定同位素特征,发现不同水分来源的水化学类型和同位素特征存在显着的差异,满足同位素混合端元模型的基本假设条件。然后,采用传统同位素端元混合模型（IHS）对春初、春末、夏季三个时段河道径流进行了分割,其计算结果显示:在春初,地下水是河道径流最高的贡献来源,其总贡献比例为91.10±3.09%,季节性融雪水的贡献很小（8.90±3.09%）;在春末,地下水对河道径流贡献最大,其贡献比例为90.85±0.59%,冰雪融水次之（7.26±0.62%）,降雨最小（1.89±0.25%）;在夏季,地下水仍是河道径流最主要的贡献来源,其贡献比例为62.55±0.74%,而冰雪融水（24.34±3.01%）和降雨（13.11±2.36%）也是不可忽视的来源。同时,与采用贝叶斯三元混合模型（BMC）径流分割结果进行了对照,显示在春末和夏季,地下水对河道径流的贡献比例分别为73.50±3.67%和85.72±0.60%。虽然两种方法计算各水源的贡献比例有明显差异,但两种结果均说明地下水在不同季节对河道径流的贡献是最高的。基于IHS和BMC计算冰雪融水的贡献率和贡献量,分析了其季节性变化特征,发现冰雪融水对河道径流的贡献比例与冰川前缘处的气温之间存在明显的正相关关系,与日降水事件没有明显的响应关系;流域内冰川覆盖率约7.75%,但冰雪融水对河道径流提供了相当可观的水量（IHS:1.13×106 m3,BMC:3.53×105m3）。其主要原因:冰川排水管道系统较浅,存储以中期-短期存储为主,冻岩区冰碛角砾孔隙含水层有极强的导水能力,缩短了冰雪融水的运移时间,极大地促进了冰雪融水对河道径流的贡献。基于IHS和BMC计算降雨的贡献率和贡献量,分析了其季节性变化特征,发现降雨对河道径流的贡献率和贡献量变化与日降雨事件存在明显的响应关系,很大程度上归因于流域内基岩裸露面积和多年冻土的分布较大。流域内基岩裸露区的面积占整个高山区80%左右,具有较小的渗透性和存储容量,极大地促进了降雨对河道径流的贡献以及径流对降雨事件的快速响应过程。多年冻土具有隔水层的作用,春末期间冻土层上水的水位接近地表或甚至超过地表,夏季期间冻土层上水的水位接近地表,促使降雨在春季末期以超蓄坡面流形式和在夏季多以超渗坡面流的形式快速进入河道径流,增大了降雨对河道径流的贡献。基于径流分割计算结果,对地下水贡献率和贡献量的季节变化特征的分析,与河流中反应示踪剂沿流程的变化规律相结合,揭示了三种孔隙含水层的调节功能,即:（1）位于冰川前缘冰碛角砾孔隙含水层在暖季有很强的导水能力,冰雪融水、降水和坡面流进入该含水层,迅速流入附近河道和位于低处的含水层中;在冷季,该含水层处于疏干状态。（2）在多年冻土区,夷平面泥质砾石孔隙含水层在暖季有着很强的导水能力,在冷季因为活动层冻结导致导水能力变得极差,表现出隔水层或弱透水层性质;冻土层下含水层在暖季和冷季其导水能力一般,因该含水层厚度限制,其储水能力也一般。（3）山前平原冲洪积砂砾石孔隙含水层在暖季表现出较强的导水能力和储水能力,而在冷季,山前平原地下水是流域出口水分唯一来源,在维持河道基流上发挥着重要的作用。最后,对上述研究成果进行了归纳,提出了“山区+山前平原”组合的产、汇流过程的概念模型为:基岩山区和多年冻土区是主要的产流区,山前平原季节性冻土区是主要的汇流区。冰雪融水和降水在冰川前缘冰碛垅岗内侧急剧渗漏,迅速转化为第四系松散岩类冻结层孔隙水,其中一部分水流穿过冰碛物后以下降泉形式排出,成为河流的源头,而另一部分水流会补给位于低处的夷平面泥质砾石孔隙含水层,成为冻土层上孔隙水。在多年冻土区,降水和冻土融水部分入渗转化为冻土层上孔隙水,向下部汇集时,在坡脚受弱透水层和冻土层阻隔溢出地表,以坡面流的形式进入河道径流。河水在流入山前平原时,通过河床下带状融区渗漏或侧向补给的形式转化为地下水,在山前平原末端出露,再次补给河流。论文的创新之处:（1）在青藏高原北部高山-峡谷型地貌的代表区——祁连山区,分布多年冻土、季节性冻土,水流路径复杂。本研究识别了沿冰川前缘-多年冻土区-季节性冻土区分布的3类典型孔隙含水层,系统总结了它们在径流形成中的调节功能,分析了其调节功能随年内冻-融循环而发生的转变机制,构建了典型高山-峡谷型流域河道径流形成的概念模型。（2）在贝叶斯蒙特卡罗估算方法的应用中,以往的研究通常缺乏冰雪融水动态监测数据,冰雪融水描述为静态变量,分割结果无法反映冰雪融水对河道径流贡献的动态特征。本研究在该方法的基础上考虑冰雪融水的动态输入,从机理上而言更为科学合理,从计算结果而言更为准确。
二、Isotopic fractionation and profile evolution of a melting snowcover（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Isotopic fractionation and profile evolution of a melting snowcover（论文提纲范文）
（1）水稳定同位素示踪的冰川流域水文模拟及不确定性研究——以乌鲁木齐河源1号冰川为例（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 数据与方法 |
| 1.1 研究区概况 |
| 1.2 数据来源 |
| 1.3 研究方法 |
| 1.3.1 基于稳定同位素的分布式寒区水文模型（FLEXG-iso）的构建 |
| 1.3.2 径流成分的定量化 |
| 1.3.3 模型的率定和检验 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 模型率定检验及不确定性分析 |
| 2.2 参数不确定性与辨识能力 |
| 2.3 径流成分的定量分割 |
| 3 讨论 |
| 4 结论 |
（2）基于同位素示踪降水在两极海冰质量平衡中的贡献（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 研究背景 |
| 1.1 海冰在气候系统中的重要作用 |
| 1.2 两极海冰的不对称变化 |
| 1.3 两极海冰变化的驱动因素 |
| 2 研究方法 |
| 2.1 判别法和混合模型 |
| 2.2 示踪同位素的选择 |
| 2.3 混合模型的选择 |
| 3 研究案例 |
| 3.1 北极融池的研究 |
| 3.2 南极雪冰的研究 |
| 3.3 罗斯海冰的质量平衡模型 |
| 4 结论 |
（3）伊犁河谷地下水年龄和补给流动模式的多元同位素示踪研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 第一节 选题依据及意义 |
| 第二节 国内外研究现状与趋势 |
| 第三节 研究内容与技术路线 |
| 第四节 主要创新点 |
| 第二章 研究区概况 |
| 第一节 自然地理与经济概况 |
| 第二节 区域地质概况 |
| 第三节 区域水文地质条件 |
| 第四节 水资源开发利用状况 |
| 本章小结 |
| 第三章 样品采集及测试 |
| 第一节 样品类型及采样方案设计 |
| 第二节 样品的采集与测试 |
| 本章小结 |
| 第四章 地下水年龄的测定及年龄结构 |
| 第一节 地下水年龄及测定方法 |
| 第二节 年轻地下水的年龄测定 |
| 第三节 年老地下水年龄测定 |
| 第四节 地下水年龄结构 |
| 本章小结 |
| 第五章 地下水的补给流动模式 |
| 第一节 不同水体的同位素分布特征 |
| 第二节 地下水的补给来源与补给区 |
| 第三节 地下水的补给机制 |
| 第四节 地下水的流动模式 |
| 本章小结 |
| 第六章 地表水-地下水相互作用 |
| 第一节 地表水和地下水的补排关系 |
| 第二节 地表水的来源及组成 |
| 第三节 地表水和地下水的转化模式 |
| 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 第一节 结论 |
| 第二节 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 项目资助 |
| 个人简历、攻读博士期间公开发表论文情况 |
（4）水稳定同位素示踪的冰川流域水文模拟及其不确定性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 冰川水文模型 |
| 1.2.2 冰川水文模拟不确定性分析 |
| 1.2.3 示踪水文模型 |
| 1.2.4 现有研究的不足 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 论文结构 |
| 第2章 研究区域与数据 |
| 2.1 研究区域概况 |
| 2.1.1 乌鲁木齐河源区 |
| 2.1.2 乌鲁木齐河源1号冰川 |
| 2.2 数据来源 |
| 2.2.1 气象及水文数据 |
| 2.2.2 地形和冰川分布数据 |
| 2.2.3 冰川物质平衡数据 |
| 2.2.4 水稳定同位素数据 |
| 第3章 模型与方法 |
| 3.1 水稳定同位素示踪的冰川流域水文模型 |
| 3.1.1 冰川水文模型(FLEX~G) |
| 3.1.2 同位素模型和FLEX~G模型的耦合 |
| 3.2 模型的率定检验 |
| 3.2.1 率定方案的设计 |
| 3.2.2 模型参数率定 |
| 3.3 不确定性分析 |
| 第4章 模拟结果及不确定性分析 |
| 4.1 模型的率定和检验结果 |
| 4.1.1 径流的模拟 |
| 4.1.2 冰川物质平衡的模拟 |
| 4.1.3 径流δ~(18)O的模拟 |
| 4.1.4 水稳定同位素对模拟结果的影响 |
| 4.2 参数不确定性和辨识能力 |
| 4.2.1 参数的不确定性 |
| 4.2.2 参数对径流δ~(18)O的辨识能力 |
| 4.2.3 水稳定同位素对参数不确定性的限制能力 |
| 4.3 径流成分的定量分析 |
| 4.3.1 基于水源输入的径流分割 |
| 4.3.2 基于产流过程的径流分割 |
| 4.3.3 基于不同景观的径流分割 |
| 4.3.4 水稳定同位素对径流成分相互妥协的限制能力 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 附录：攻读硕士学位期间参与科研项目 |
| 致谢 |
（5）基于环境示踪剂的那曲高寒区雨季径流水源及路径解析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 基于稳定同位素的水源示踪研究进展 |
| 1.2.2 基于稳定同位素的径流分割研究进展 |
| 1.2.3 基于反应溶质示踪剂的水源流动路径示踪研究进展 |
| 1.2.4 高寒流域水源解析研究进展 |
| 1.3 存在的问题及发展趋势 |
| 1.4 论文主要研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线与论文框架 |
| 2 区域概况及研究方案 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 研究区域概况 |
| 2.2.1 地理位置 |
| 2.2.2 气候特征 |
| 2.2.3 地形植被 |
| 2.2.4 河流水文 |
| 2.2.5 冻土分布 |
| 2.3 主要研究方法 |
| 2.3.1 稳定同位素示踪 |
| 2.3.2 稳定同位素径流分割 |
| 2.3.3 水文过程的水化学解析 |
| 2.3.4 基于贝叶斯混合模型的稳定同位素径流分割模型 |
| 2.4 径流分割时段的确定 |
| 2.5 样品采集及检测方案 |
| 2.5.1 样品采集方案 |
| 2.5.2 样品检测方案 |
| 2.6 小结 |
| 3 那曲流域雨季径流水源组成的稳定同位素解析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 河水稳定同位素空间特征分析 |
| 3.2.1 径流稳定同位素空间特征 |
| 3.2.2 基于模糊评价的径流水稳定同位素空间特征分析 |
| 3.3 雨季径流补给来源的稳定同位素解析 |
| 3.3.1 降水稳定同位素特征 |
| 3.3.2 径流水源组成解析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 那曲流域雨季径流水源组成的水化学解析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 那曲流域水化学特征分析及离子来源分析 |
| 4.2.1 河水基本理化参数 |
| 4.2.2 河水主要离子组成及时空分布特征 |
| 4.2.3 河流水化学组成及影响因素分析 |
| 4.2.4 降水、地下水、雪融水水化学特征 |
| 4.3 河道径流水源组成水化学解析 |
| 4.3.1 雨季径流混合补给特征分析 |
| 4.3.2 径流组成空间特征分析 |
| 4.3.3 径流水源组成时间特征分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于贝叶斯混合模型的那曲流域雨季径流分割 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 稳定同位素径流分割模型中混合水体“误差结构”的改进 |
| 5.2.1 模型中混合水体“误差结构”的改进 |
| 5.2.2 改进效果验证 |
| 5.3 那曲流域雨季径流分割 |
| 5.3.1 模型建立 |
| 5.3.2 协变量分析 |
| 5.3.3 先验信息的改进 |
| 5.3.4 模拟与诊断 |
| 5.4 径流分割结果 |
| 5.4.1 径流分割比例空间特征 |
| 5.4.2 径流分割比例时间特征 |
| 5.4.3 同类研究成果对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 那曲流域雨季径流水源汇流路径解析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 雨季河水溶解Si、DIC演变特征 |
| 6.3 冻土影响下的水源汇流路径解析 |
| 6.3.1 那曲流域土壤冻融特点分析 |
| 6.3.2 径流水源汇流路径解析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 相关程序代码 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）南极罗斯海湖泊和海洋沉积物中烷基脂类碳氢同位素组成及古气候意义（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 有机地球化学研究概述 |
| 1.2 烷基脂类碳同位素在古环境研究中的进展 |
| 1.3 烷基脂类氢同位素在古环境研究中的进展 |
| 1.4 环南极地区生物标志物研究现状 |
| 1.5 东南极罗斯海地区全新世气候变化 |
| 参考文献 |
| 第2章 研究目标和研究内容 |
| 2.1 研究背景和研究意义 |
| 2.2 研究目标 |
| 2.3 研究内容 |
| 2.4 研究方法 |
| 参考文献 |
| 第3章 研究区域环境、样品采集和分析 |
| 3.1 研究区域环境 |
| 3.2 样品采集 |
| 3.3 分析测试 |
| 参考文献 |
| 第4章 南极环境样品烷基脂类分布及单体碳同位素特征 |
| 4.1 南极现代环境样品中烷基脂类分布特征 |
| 4.2 南极现代环境样品中烷基脂类单体碳同位素特征 |
| 4.3 小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 湖泊沉积物烷基脂类碳同位素组成特征及环境意义 |
| 5.1 沉积物中烷基脂类分布和碳同位素组成特征 |
| 5.2 湖泊沉积物中的长链正构烷烃来源 |
| 5.3 沉积物中的长链脂肪酸来源 |
| 5.4 湖泊沉积物中的短链烷基脂类来源 |
| 5.5 小结 |
| 参考文献 |
| 第6章 湖泊沉积物长链烷基脂类氢同位素特征及环境意义 |
| 6.1 湖泊水氢同位素和盐度特征 |
| 6.2 异养微生物来源的长链烷基脂类氢同位素分馏 |
| 6.3 异养微生物种群分布 |
| 6.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第7章 过去3200年罗斯海地区古气候变化 |
| 7.1 沉积剖面脂肪酸分布及其单体碳同位素特征 |
| 7.2 沉积剖面中的长链脂肪酸来源 |
| 7.3 重建湖泊初级生产力变化 |
| 7.4 过去3200年古气候重建 |
| 7.5 小结 |
| 参考文献 |
| 第8章 南大洋沉积物生物标志物特征及古气候意义 |
| 8.1 长链正构烷烃和不饱和烯酮分布特征 |
| 8.2 不同链长正构烷烃来源 |
| 8.3 评估(U~k)_(37)和(U~(k'))_(37)指数 |
| 8.4 过去33万年正构烷烃指数对比 |
| 8.5 过去33万年古气候变化 |
| 8.6 小结 |
| 参考文献 |
| 主要结论 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（7）基于稳定同位素示踪的长江源区径流源解析研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 寒区同位素水文学研究进展 |
| 1.2.2 径流同位素研究进展 |
| 1.2.3 径流源解析研究进展 |
| 1.2.4 长江源区稳定同位素水文学研究进展 |
| 1.2.5 已有研究工作对本研究的启示 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 科学问题 |
| 1.3.2 研究目标 |
| 1.3.3 研究内容 |
| 1.3.4 特色与创新 |
| 1.3.5 技术路线 |
| 第2章 研究区概况 |
| 2.1 自然地理特征 |
| 2.2 气象水文 |
| 2.2.1 气温 |
| 2.2.2 降水 |
| 2.2.3 河流水系 |
| 2.2.4 冰川 |
| 2.2.5 冻土 |
| 第3章 研究材料与方法 |
| 3.1 样品的采集与测定 |
| 3.1.1 样品的采集 |
| 3.1.2 样品的测试 |
| 3.2 主要研究方法 |
| 3.2.1 端元混合径流分割模型 |
| 3.2.2 径流分割的不确定性分析 |
| 第4章 长江源区径流稳定同位素特征 |
| 4.1 时空组合特征 |
| 4.1.1 径流稳定同位素的时间变化 |
| 4.1.2 径流稳定同位素的空间变化 |
| 4.2 影响因素及演化机制 |
| 4.2.1 局地蒸发线特征 |
| 4.2.2 海拔对径流稳定同位素的影响 |
| 4.2.3 气象因子对径流稳定同位素的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 同位素指示的径流源分析 |
| 5.1 大气降水稳定同位素特征 |
| 5.1.1 时空组合特征 |
| 5.1.2 影响因素分析 |
| 5.2 冰雪融水稳定同位素特征 |
| 5.3 冻土层上水稳定同位素特征 |
| 5.3.1 时空组合特征 |
| 5.3.2 影响因素分析 |
| 5.4 径流源成分分析 |
| 5.4.1 出山口径流与各水体同位素的关系 |
| 5.4.2 不同类型支流径流与各水体同位素的关系 |
| 5.4.3 冻土层上水与各水体同位素的关系 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 长江源区径流源的量化解析 |
| 6.1 径流成分分割 |
| 6.1.1 出山口径流 |
| 6.1.2 支流 |
| 6.1.3 冻土层上水 |
| 6.2 径流成分变化原因分析 |
| 6.2.1 出山口径流 |
| 6.2.2 支流 |
| 6.2.3 冻土层上水 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的科研成果 |
| 致谢 |
（8）北疆阿勒泰高山泥炭岩心α-纤维素δ18O记录的全新世气候变化（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 中亚干旱区全新世气候变化研究进展 |
| 1.1.1 中亚干旱区湿度演化历史 |
| 1.1.2 中亚干旱区温度演化历史 |
| 1.2 大气降水同位素分馏过程及研究进展 |
| 1.2.1 降水同位素分馏的控制因素 |
| 1.2.2 我国内陆地区大气降水同位素研究进展 |
| 1.3 植物α-纤维素氧同位素记录水文-气候的原理 |
| 1.3.1 目标物质选择及提取方法 |
| 1.3.2 植物纤维素合成过程中氧同位素分馏机理 |
| 1.3.3 影响植物纤维素氧同位素的因素 |
| 1.4 泥炭地α-纤维素氧同位素的古气候研究进展 |
| 1.4.1 泥炭地α-纤维素氧同位素记录研究 |
| 1.4.2 泥炭地α-纤维素氧同位素现代过程研究 |
| 1.5 科学问题的提出及研究思路 |
| 1.5.1 问题的提出 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 拟解决的科学问题 |
| 1.5.4 研究思路 |
| 1.5.5 研究目的和意义 |
| 第二章 研究区域概况、样品采集及研究方法 |
| 2.1 阿勒泰哈拉沙孜自然概况 |
| 2.1.1 哈拉沙孜泥炭地概况 |
| 2.1.2 气候特征 |
| 2.2 泥炭样品、现代植物和源水以及空间表土样品采集 |
| 2.2.1 泥炭岩心的钻取 |
| 2.2.2 泥炭地现代样品采样和水文-气候观测 |
| 2.2.3 空间尺度上现代表土样品采集 |
| 2.3 相关降水同位素和气象资料获取 |
| 2.3.1 阿勒泰降水同位素的观测及资料收集 |
| 2.3.2 阿勒泰毗邻GNIP站点降水同位素数据获取 |
| 2.3.3 空间尺度上降水同位素计算和气象资料获取 |
| 2.4 实验方法 |
| 2.4.1 泥炭岩心植物残体分析和解剖结构的鉴定 |
| 2.4.2 植物α-纤维素的提取 |
| 2.4.3 植物α-纤维素氧同位素的测定 |
| 2.4.4 水体样品氢、氧同位素的测定 |
| 2.5 模型模拟和统计方法 |
| 2.5.1 植物纤维素氧同位素分馏机理模型 |
| 2.5.2 稳定同位素二元混合模型 |
| 2.5.3 表现分馏值(α_(cell-p))和净的蒸发富集系数(Δ)的计算 |
| 2.5.4 统计方法 |
| 2.6 泥炭岩心年代序列的建立 |
| 第三章 空间尺度上表土植物残体α-纤维素δ~(18)O研究结果 |
| 3.1 结果与分析 |
| 3.1.1 δ~(18)O_p和δ~(18)O_(cell)的纬向变化特征 |
| 3.1.2 δ~(18)O_(cell)和δ~(18)O_p之间的相关关系 |
| 3.1.3 表现分馏值(α_(cell-p))和净的蒸发富集系数(Δ) |
| 3.1.4 δ~(18)O_p和δ~(18)O_(cell)与气候因子的关系 |
| 3.1.5 相对湿度与δ~(18)O_(cell)的关系 |
| 3.2 认识与意义 |
| 3.2.1 大气降水氧同位素纬向变异的控制因素 |
| 3.2.2 植物α-纤维素氧同位素记录降水氧同位素的机制 |
| 3.2.3 不同地理-气候区植物α-纤维素δ~(18)O可能的古气候解译 |
| 第四章 阿勒泰哈拉沙孜泥炭地α-纤维素δ~(18)O的气候指示意义 |
| 4.1 哈拉沙子泥炭地现代观测结果 |
| 4.1.1 泥炭地生长季气候-生物变化特征 |
| 4.1.2 泥炭地生长季水文条件变化特征 |
| 4.1.3 泥炭地不同来源水同位素组成特征 |
| 4.1.4 植物纤维素和源水氧同位素的季节变异 |
| 4.1.5 汇入融水和夏季降水相对贡献的估算 |
| 4.1.6 微地貌对植物纤维素和源水氧同位素的影响 |
| 4.1.7 基于RLE模型的模拟结果 |
| 4.2 阿勒泰地区冬季降水δ~(18)O_p的控制因素分析 |
| 4.2.1 大气降水δ~(18)O_p的季节变异 |
| 4.2.2 年内尺度上冬季降水δ~(18)O_p与冬季温度的关系 |
| 4.2.3 年际尺度上冬季降水δ~(18)O_p强烈的温度效应 |
| 4.2.4 水汽来源对冬季降水δ~(18)O_p的可能影响 |
| 4.3 认识与意义 |
| 4.3.1 冰雪融水是哈拉沙孜泥炭地的主要来源水 |
| 4.3.2 蒸发富集效应对氧同位素分馏的影响 |
| 4.3.3 植物纤维素合成过程中对氧同位素的平滑作用 |
| 4.3.4 泥炭地植物α-纤维素δ~(18)O的气候指示意义 |
| 第五章 过去11ka阿勒泰泥炭岩心α-纤维素δ~(18)O记录及其意义 |
| 5.1 阿勒泰哈拉沙子泥炭岩心α-纤维素δ~(18)O记录 |
| 5.1.1 泥炭全样α-纤维素δ~(18)O记录 |
| 5.1.2 植物种属对泥炭岩心α-纤维素δ~(18)O记录的影响 |
| 5.2 阿勒泰全新世冬季温度变化历史及其可能的驱动机制 |
| 5.2.1 泥炭α-纤维素δ~(18)O记录的全新世冬季温度历史 |
| 5.2.2 泥炭α-纤维素δ~(18)O记录的中全新世低温期 |
| 5.2.3 泥炭α-纤维素δ~(18)O记录的气候变冷事件 |
| 5.2.4 全新世冬季温度演化的驱动机制 |
| 5.3 阿勒泰全新世年均温演化历史及驱动机制 |
| 5.3.1 泥炭α-纤维素碳/氧同位素记录结合重建的全新世年均温历史 |
| 5.3.2 全新世年均温演化的驱动机制 |
| 5.4 阿勒泰全新世温度记录的区域水文气候意义 |
| 5.4.1 中亚干旱区湿度演化的“西风”和“季风”模式对比 |
| 5.4.2 新疆地区全新世“温度”和“湿度”可能的水文关联 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（9）黑河上游葫芦沟流域不同水体稳定同位素特征与活动层水分来源研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.1.1 研究背景与国内外研究现状 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 研究目标、内容与技术路线 |
| 1.2.1 研究目标 |
| 1.2.2 研究内容 |
| 1.2.3 技术路线 |
| 第2章 研究区概况 |
| 2.1 地理位置 |
| 2.2 地形地貌 |
| 2.3 气候特征 |
| 2.4 水文特征 |
| 2.5 土壤 |
| 2.6 植被 |
| 2.7 地质构造 |
| 第3章 研究方法 |
| 3.1 观测采样方法 |
| 3.1.1 取样方法 |
| 3.1.2 采样点与测试指标 |
| 3.1.3 数据收集 |
| 3.2 水源划分 |
| 3.2.1 径流分割法 |
| 3.2.2 氢氧同位素分割法 |
| 第4章 稳定同位素特征与景观带的同位素高程效应 |
| 4.1 稳定同位素特征 |
| 4.1.1 降雨 |
| 4.1.2 地表水 |
| 4.1.3 地下水 |
| 4.1.4 地下冰的d-excess与 δD关系 |
| 4.2 各景观带的同位素高程效应 |
| 4.2.1 降雨的同位素高程效应 |
| 4.2.2 积雪冰川的同位素高程效应 |
| 4.2.3 地表水的同位素高程效应 |
| 4.2.4 冻土的同位素高程效应 |
| 第5章 活动层水来源与对河水的贡献 |
| 5.1 冻土活动层的水分来源 |
| 5.2 活动层水分对河水的贡献 |
| 5.3 讨论 |
| 5.3.1 活动层水分冻融循环与同位素特征 |
| 5.3.2 活动层水源分析 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）高寒山区河道径流水分来源及其季节变化规律 ——以黑河上游葫芦沟流域为例（论文提纲范文）
| 作者简历 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 基于水稳定同位素的水分来源示踪研究 |
| 1.2.2 基于反应溶质示踪剂的流动路径示踪研究 |
| 1.2.3 高寒山区含水层水文特征研究 |
| 1.2.4 黑河上游葫芦沟流域 |
| 1.3 研究内容、技术路线及创新点 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 1.3.4 创新点 |
| 第二章 研究区概况 |
| 2.1 自然地理概况 |
| 2.1.1 地理位置 |
| 2.1.2 地形地貌 |
| 2.1.3 气候条件 |
| 2.1.4 水文特征 |
| 2.1.5 植被景观 |
| 2.2 区域地质条件 |
| 2.2.1 地层 |
| 2.2.2 构造 |
| 2.3 区域水文地质条件 |
| 2.3.1 孔隙含水层的类型 |
| 2.3.2 地下水类型 |
| 2.3.3 地下水补给、径流和排泄特征 |
| 2.4 流域冻土分布及地温特征 |
| 2.4.1 冻土的分布 |
| 2.4.2 不同高程处地温特征 |
| 第三章 河道径流水分来源的分割方法 |
| 3.1 数据获取 |
| 3.1.1 观测点布设和数据获取 |
| 3.1.2 样品的采集与测试 |
| 3.2 径流分割端元混合模型 |
| 3.2.1 传统同位素端元混合模型 |
| 3.2.2 贝叶斯三元混合模型 |
| 3.3 径流分割时段的选择 |
| 3.4 河道径流潜在水分来源的水化学和同位素特征 |
| 3.4.1 地下水的水化学和同位素特征 |
| 3.4.2 降雨的水化学和同位素特征 |
| 3.4.3 冰雪融水的水化学和同位素特征 |
| 3.4.4 季节性融雪水的同位素特征 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 河道径流水分来源的分割结果 |
| 4.1 春季末期河道径流分割 |
| 4.1.1 基于传统同位素端元混合模型的分割结果 |
| 4.1.2 基于贝叶斯三元混合模型的分割结果 |
| 4.1.3 基于上述两种分割方法结果的对比分析 |
| 4.2 夏季和初秋期间河道径流分割 |
| 4.2.1 基于传统同位素端元混合模型的分割结果 |
| 4.2.2 基于贝叶斯三元混合模型的分割结果 |
| 4.2.3 基于上述两种分割方法结果的对比分析 |
| 4.3 春季融雪期间河道径流分割 |
| 4.3.1 基于传统同位素二元混合模型的分割结果 |
| 4.3.2 影响季节性融雪水对河道径流贡献率和贡献量的因素 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 河道径流水分来源的季节性变化特征 |
| 5.1 冰雪融水贡献率和贡献量的季节性变化特征 |
| 5.1.1 影响冰雪融水对河道径流贡献率和贡献量的气象因素 |
| 5.1.2 冰川存储与冰碛角砾孔隙含水层对冰雪融水贡献量的影响 |
| 5.2 降雨贡献率和贡献量的季节性变化特征 |
| 5.2.1 基岩山区对降雨贡献率和贡献量的影响 |
| 5.2.2 多年冻土对降雨贡献率和贡献量的影响 |
| 5.3 地下水贡献率和贡献量的季节性变化特征 |
| 5.3.1 孔隙含水层对地下水贡献率和贡献量的影响 |
| 5.3.2 河流中DOC和 DIC浓度的季节变化特征 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 孔隙含水层对河道径流形成的调节机制 |
| 6.1 河流中反应示踪剂沿流程的变化规律 |
| 6.1.1 春末河流中反应示踪剂沿流程的变化 |
| 6.1.2 夏季河流中反应示踪剂沿流程的变化 |
| 6.1.3 初秋河流中反应示踪剂沿流程的变化 |
| 6.2 孔隙含水层的水文调节功能及其季节性转换特征 |
| 6.3 祁连山“山区-山前平原”型流域径流形成的概念模型 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与建议 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录一 |
四、Isotopic fractionation and profile evolution of a melting snowcover（论文参考文献）
- [1]水稳定同位素示踪的冰川流域水文模拟及不确定性研究——以乌鲁木齐河源1号冰川为例[J]. 何天豪,高红凯,李向应,韩添丁,贺志华,张志才,段峥,刘敏,丁永建. 冰川冻土, 2021(04)
- [2]基于同位素示踪降水在两极海冰质量平衡中的贡献[J]. 田立军,Stephen Ackley,吴海斌. 第四纪研究, 2021(03)
- [3]伊犁河谷地下水年龄和补给流动模式的多元同位素示踪研究[D]. 苏晨. 中国地质科学院, 2021
- [4]水稳定同位素示踪的冰川流域水文模拟及其不确定性分析[D]. 何天豪. 华东师范大学, 2021
- [5]基于环境示踪剂的那曲高寒区雨季径流水源及路径解析[D]. 陈希. 大连理工大学, 2021
- [6]南极罗斯海湖泊和海洋沉积物中烷基脂类碳氢同位素组成及古气候意义[D]. 陈新. 中国科学技术大学, 2020
- [7]基于稳定同位素示踪的长江源区径流源解析研究[D]. 李宗杰. 兰州大学, 2020(01)
- [8]北疆阿勒泰高山泥炭岩心α-纤维素δ18O记录的全新世气候变化[D]. 石福习. 兰州大学, 2019(08)
- [9]黑河上游葫芦沟流域不同水体稳定同位素特征与活动层水分来源研究[D]. 梅亮. 中国地质大学(北京), 2019(02)
- [10]高寒山区河道径流水分来源及其季节变化规律 ——以黑河上游葫芦沟流域为例[D]. 常启昕. 中国地质大学, 2019