四川若爾蓋濕地國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)水體氫氧同位素與水化學(xué)特征

孫榮卿，董李勤*，張 昆，劉宏強(qiáng)，王耠熠，胡昭佚

(1.西南林業(yè)大學(xué)地理與生態(tài)旅游學(xué)院，云南 昆明 650224;2.西南林業(yè)大學(xué)濕地學(xué)院，云南 昆明 650224;3.國(guó)家高原濕地研究中心，云南 昆明 650224)

若爾蓋高原濕地是青藏高原重要的生態(tài)水源涵養(yǎng)區(qū)，也是至關(guān)重要的氣候調(diào)節(jié)者[1]。它在抵御洪水、控制污染、美化環(huán)境、維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)多樣性和區(qū)域生態(tài)平衡等方面均具有重要作用[2]。自20世紀(jì)60年代開(kāi)始，發(fā)生了濕地排水、開(kāi)采泥炭、開(kāi)發(fā)旅游和過(guò)度放牧等一系列破壞濕地環(huán)境的人為活動(dòng)，出現(xiàn)了沼澤旱化、逆向演替、沼澤區(qū)沙化、野生動(dòng)物種類減少、鼠害猖獗等問(wèn)題[3]，濕地生態(tài)環(huán)境發(fā)生了很大變化，景觀格局遭到破壞，濕地功能開(kāi)始削減[4]。而水是濕地形成的重要條件和環(huán)境因素，是濕地景觀格局變化的驅(qū)動(dòng)因素[5]，闡明若爾蓋濕地水體化學(xué)特征及水文循環(huán)過(guò)程，具有重要的科學(xué)意義。

分析水體離子組成是水化學(xué)的重要內(nèi)容，分析離子特征能夠指示水體形成和運(yùn)移的歷史[6]。穩(wěn)定同位素廣泛存在于自然界水體中，分餾效應(yīng)使流域生態(tài)系統(tǒng)不同水體的氫氧同位素組成存在差異，據(jù)此可判定指示流域各組分水分來(lái)源、形成成因，目前主要應(yīng)用于大氣降水水汽來(lái)源、地下水與地表水轉(zhuǎn)換關(guān)系、地下水補(bǔ)給機(jī)制、水體蒸發(fā)、植物水分利用、土壤水分運(yùn)移及不同水體相互轉(zhuǎn)化等方面[7-13]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)西北干旱區(qū)水體[14]、季風(fēng)區(qū)降水[15]、大型內(nèi)陸湖泊[16]、熔巖流域[17]的同位素和水化學(xué)特征進(jìn)行了研究，但針對(duì)高寒濕地的水化學(xué)和同位素研究較少，尤其是對(duì)若爾蓋高原的研究鮮見(jiàn)。因此，本研究采用穩(wěn)定同位素技術(shù)和水化學(xué)分析方法，分析若爾蓋沼澤水體與黑河河流水體和淺層地下水的水體特征及聯(lián)系，揭示濕地水體與各水體的補(bǔ)給關(guān)系，以期為合理保護(hù)和改善濕地水生態(tài)環(huán)境、流域水資源評(píng)價(jià)及水資源合理開(kāi)發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

若爾蓋濕地國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)(102°29′～102°59′E,33°25′～34°00′N)，地處青藏高原東北邊緣，四川省阿壩藏族羌族自治州若爾蓋縣境內(nèi)。保護(hù)區(qū)東西寬47 km，南北長(zhǎng)63 km?？偯娣e為166 570.6 hm2，占若爾蓋縣轄區(qū)總面積的16.0%[18]。

保護(hù)區(qū)屬黃河水系，向西面30 km抵黃河。區(qū)內(nèi)的主要河流是黃河的一級(jí)支流黑河(墨曲)及其上游支流熱曲。整個(gè)流域沼澤率達(dá)23.5%，其中中下游為21.3%～43.2%，上游為12.3%～17.4%[19]。

黑河從東南至西北貫穿若爾蓋濕地自然保護(hù)區(qū)，保護(hù)區(qū)東邊為黑河的3條支流：果曲、津曲、阿蒙曲，自東部的高山、冰川流入保護(hù)區(qū)內(nèi)部的沼澤(在下文中簡(jiǎn)寫為入湖河流)。保護(hù)區(qū)的東南角(若爾蓋縣城)為黑河上游——熱曲與黑河干流交匯處，保護(hù)區(qū)南部有德納曲自南向北補(bǔ)給黑河；達(dá)水曲發(fā)源于若爾蓋縣阿西鄉(xiāng)，流入保護(hù)區(qū)后，在黑河的北面與黑河呈平行流動(dòng)，在保護(hù)區(qū)西北邊與黑河交匯，與花湖的出水口大壩相連(在下文中簡(jiǎn)寫為出湖河流)。保護(hù)區(qū)內(nèi)沼澤遍布，湖泊眾多，較大的濕地沼澤有喀哈爾喬、納勒喬、哈干喬、黑青喬、鄂列格納和日十喬等，較大濕地湖泊有花湖、哈丘、措拉堅(jiān)和莫烏錯(cuò)爾格等。研究區(qū)域多為第四系松散層中的孔隙水，含水層厚度穩(wěn)定，為40～50 m。地下水深埋一般為2.5～8.0 m，主要為砂卵石層孔隙水，地下水整體流向由東南向西，區(qū)域泉水集中出露于向東村、阿西村、嫩哇鄉(xiāng)。

1.2 樣點(diǎn)布設(shè)

為研究水體同位素空間分布特征和河水與沼澤補(bǔ)給關(guān)系，具體取樣情況如下：分別在黑河上中下游、各支流(果曲、津曲、阿蒙曲、德納)、黑河上游(熱曲)和達(dá)水曲均勻布點(diǎn)采樣，在花湖(距離黑河21.9 km)、黑青喬、納勒橋(距離黑河17.3 km)、喀哈爾喬和哈干喬多布點(diǎn)，重點(diǎn)采樣，皆為常年積水區(qū)域；井水取自向東村、阿西村、嫩哇鄉(xiāng)的村民自家使用的井內(nèi)，平均井深7～8 m，其中一個(gè)樣采樣于保護(hù)區(qū)中部草原牧民家中，井深達(dá)50 m。海拔介于3 380～3 859 m。

2019年8月在若爾蓋濕地國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)進(jìn)行定點(diǎn)采樣，一共采集各水樣樣本20個(gè)，其中河水水樣9個(gè)，沼澤水水樣7個(gè)，雨水樣2個(gè)，井水水樣2個(gè)；2020年8—9月在若爾蓋濕地國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)進(jìn)行定點(diǎn)采樣，共采集水樣33個(gè)，其中沼澤水水樣7個(gè)，河水水樣16個(gè)，井水水樣2個(gè)，雨水樣8個(gè)；2021年8月，共采集水樣34個(gè)，其中沼澤水水樣17個(gè)，河水水樣10個(gè)，井水水樣7個(gè)，采樣點(diǎn)位置見(jiàn)圖1。使用“GPS工具箱”軟件進(jìn)行坐標(biāo)定位與海拔備注工作。

底圖審圖號(hào)：GS(2019)3333號(hào)。圖1 若爾蓋濕地國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)水體采樣點(diǎn)分布示意圖Fig.1 Distribution diagram of water sampling points

1.3 樣品采集

用于氫氧同位素分析的水體樣品取樣如下：用原水(河水、沼澤水、沼澤水、雨水、地下水)潤(rùn)洗3次一次性注射器，用涮洗過(guò)的注射器攝取水樣使其通過(guò)0.45 μm的濾膜過(guò)濾后保存于2 mL棕色細(xì)口聚乙烯瓶中，進(jìn)行密封避光保存，防止蒸發(fā)分餾。用于離子分析的水樣樣品保存于100 mL細(xì)口聚乙烯瓶中，并及時(shí)運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行樣品檢測(cè)，過(guò)濾后濾液用于陰、陽(yáng)離子的測(cè)定。整個(gè)過(guò)程所有樣品保存于0～4℃冰箱內(nèi)[20]。

河水采樣時(shí)保持自然水流狀態(tài)并在水面下0.2～0.5 m處取樣，避免攪動(dòng)底部沉積物，避免靠近岸邊采滯留、回旋水樣，而是在河流中間采其流動(dòng)部分，保證樣品代表性；沼澤水采樣時(shí)盡量走入遠(yuǎn)離牧道、公路以及牲畜的沼澤內(nèi)部，先原地靜止2 min并用長(zhǎng)柄瓢在盡量遠(yuǎn)的水面下0.2～0.5 m處取樣，避免攪動(dòng)沼澤剖面、活根層和泥炭層；井水的采集取自當(dāng)?shù)啬撩袼盟?，開(kāi)啟水泵后，讓水流動(dòng)20 min，待積水排盡，水流穩(wěn)定及水質(zhì)達(dá)標(biāo)后再接取水樣；大氣降水采集地點(diǎn)位于若爾蓋濕地管理局試驗(yàn)樣地，放置干燥潔凈的大氣降水采集器于露天環(huán)境[21]，所有樣品均為一次完整降水過(guò)程的雨水樣品，每次降水結(jié)束后及時(shí)采集并測(cè)量計(jì)算降雨量。

1.4 樣品檢測(cè)

樣品的同位素測(cè)試分析使用的是中國(guó)科學(xué)院東北地理研究所實(shí)驗(yàn)室的PicarroL2130-i 超高精度液態(tài)水和水汽同位素分析儀進(jìn)行。為確保液態(tài)水測(cè)試結(jié)果的精度，最終分析結(jié)果是用相對(duì)于維也納標(biāo)準(zhǔn)平均海洋水(V-SMOW)的千分差表示[22]：

(1)

(2)

公式中，δ值為所采集的水體樣品中的兩種穩(wěn)定同位素的比值與標(biāo)準(zhǔn)樣品的穩(wěn)定同位素比值相比較所偏離的千分差。Ro-sample為水樣中穩(wěn)定氧同位素比率R(18O/16O),RD-sample為水樣中穩(wěn)定氫同位素R(D/H),Rv-smow(18O/16O)和Rv-smow(D/H)為維也納標(biāo)準(zhǔn)平均海洋水中穩(wěn)定氧和氫同位素比率R(18O/16O)和R(D/H)。SMOW表示維也納標(biāo)準(zhǔn)平均海洋水樣品的穩(wěn)定同位素值，18O和16O表示為中子數(shù)為10和16、相對(duì)原子質(zhì)量為18的氧元素的同位素。

1.5 數(shù)據(jù)處理

利用 Excel 2016對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，穩(wěn)定氫氧同位素測(cè)試結(jié)果采用SPSS 20軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，主要分析方法包括相關(guān)性分析、一元回歸分析，分析結(jié)果圖采用Grapher 12軟件制作。大氣降水水汽的來(lái)源軌跡采用的是由美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局(NOAA)的空氣資源實(shí)驗(yàn)室和澳大利亞氣象局聯(lián)合研發(fā)的后向軌跡模型。利用AquaChem軟件，制作Piper圖，從而分析水化學(xué)類型。

2 結(jié)果與分析

2.1 若爾蓋濕地不同類型水體化學(xué)特征

2.1.1 水體主要離子組成

表1 保護(hù)區(qū)沼澤水和河水主要離子濃度Table 1 Main components of water samples in swamp water and river

2.1.2 水體水化學(xué)類型及離子來(lái)源分析

圖2 保護(hù)區(qū)不同類型水體的水化學(xué)Piper圖Fig.2 A piper trilinear diagram of water in the Zoige Wetland National Nature Reserve

圖3 各水體中Ca2+/Na+與Mg2+/Na+的關(guān)系Fig.3 Relationship between Ca2+/Na+ and Mg2+/Na+ in various water bodies

(數(shù)據(jù)來(lái)源：國(guó)家氣象信息中心 http://data.cma.cn)圖4 若爾蓋的月均氣溫和降水的變化趨勢(shì)Fig.4 The average monthly precipitation and average temperature of Zoige

2.2 若爾蓋地區(qū)降水氫氧穩(wěn)定同位素特征

從研究區(qū)降水量(圖4)來(lái)看，若爾蓋縣雨水充沛，其中5—10月降水量占全年降水總量的80%以上，故將5—10月定義為該區(qū)的濕季，且該時(shí)段月均溫較高，稱為夏半年；而每年的11月至次年4月，降水較少故為旱季，且該時(shí)段月均溫較低也稱為冬半年。年平均雨季降水量為539.6 mm，月均降水量為54.5 mm。

2.2.1 大氣水線

Craig[25]提出了降水中δ(D)、δ(18O)值呈線性關(guān)系的全球大氣降水線方程(global meteoric water line,GMWL)：δ(D)=8δ(18O) +10。近年來(lái)國(guó)內(nèi)不同區(qū)域的“大氣水線”也已經(jīng)被廣泛建立[26-28]。當(dāng)?shù)叵募敬髿饨邓€(LMWL)方程為:δ(D)=8.28δ(18O)+13.86，R2=0.97，P<0.01，見(jiàn)圖5。與Craig[25]提出的全球降水線方程和Yurtsever[29]的全球降水線方程δ(D)=8.17δ(18O)+10.56[29]以及鄭淑蕙等[30]提出的中國(guó)降水線方程δ(D)=7.9δ(18O)+8.2相比較，該方程的斜率和截距均稍大。但發(fā)現(xiàn)若爾蓋研究區(qū)域大氣降水線方程與我國(guó)東部季風(fēng)區(qū)特別是重慶[δ(D)=8.28δ(18O)+12.34][28]、長(zhǎng)沙[δ(D)=8.47δ(18O)+15.46][31]、臥龍(δ(D)=8.165δ(18O)+9.48)[32]、武漢[δ(D)=8.97δ(18O)+15.99][33]、宜昌[δ(D)=8.45δ(18O) +11.55][34]的斜率和截距十分接近，反映上述地區(qū)的大氣降水水汽來(lái)源的性質(zhì)基本相同。

圖5 若爾蓋濕地國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)降水δ(D)和δ(18O)的關(guān)系Fig.5 The relationship between δ(D) and δ(18O) in the precipitation in the Zoige

較低的斜率和截距主要是由于雨滴降落過(guò)程中受到不平衡的二次蒸發(fā)引起的同位素分餾導(dǎo)致的，降水量越少，雨滴在降水過(guò)程中受到的云下二次蒸發(fā)而引起的同位素動(dòng)力分餾越強(qiáng)烈，使得斜率和截距越小[35]。比如干旱、熱帶地區(qū)烏魯木齊站大氣降水線方程為δ(D)=6.97δ(18O)+0.43[36]。反之，若爾蓋“大氣水線”的斜率(8.28)和截距(13.86)都偏大，說(shuō)明若爾蓋濕地國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)受局地水汽、二次蒸發(fā)影響少，但蒸發(fā)強(qiáng)烈。其中斜率比較接近全球“大氣水線”的斜率，說(shuō)明若爾蓋受到了西南夏季風(fēng)降水效應(yīng)的影響。

2.2.2 降水氫氧同位素變化特征

測(cè)定可知，若爾蓋縣夏季大氣降水的δ(18O)值為-2.885 4～-0.736 2%，δ(D)為-22.210 9%～-4.333 6%，δ(18O)平均為-1.253 3%，δ(D)平均為-8.990 3%。全球大氣降水中δ(D)和δ(18O)變化范圍分別為-30.0%～13.1%和-5.4%～3.1%，平均值分別是-2.2%和-0.4%[37]；若爾蓋地區(qū)降水中δ(18O)和δ(D)值在全球δ(18O)和δ(D)值變化范圍內(nèi)波動(dòng)，且與全球大氣降水δ(18O)和δ(D)均值相比偏小，表明若爾蓋地區(qū)降水氣團(tuán)是經(jīng)歷了一定程度的分餾過(guò)程才抵達(dá)了該地區(qū)。其中，8月23日同位素出現(xiàn)異常值，δ(18O)和δ(D)異常貧化，主要因?yàn)樵搱?chǎng)降雨是以冰雹的形式出現(xiàn)，降落急促，持續(xù)時(shí)間短，大氣對(duì)其蒸發(fā)分餾作用較弱，導(dǎo)致降水同位素貧化的結(jié)果。

來(lái)自海洋性氣團(tuán)的降水δ(18O)和δ(D)值較低，來(lái)自局地蒸發(fā)形成的降水δ(18O)(δ(D))較高[38]。若爾蓋地區(qū)處于中國(guó)季風(fēng)區(qū)和青藏高原區(qū)的交匯地帶，既是東南季風(fēng)影響區(qū)域的西部界限，也是西南季風(fēng)影響區(qū)域的北界。若爾蓋偏小的δ(18O)和δ(D)值印證了季風(fēng)的影響，反映了雨季受海洋性暖濕氣團(tuán)的影響，降水集中且豐沛，沿途氣團(tuán)輸送過(guò)程中雨水沖刷重同位素作用較強(qiáng)直接導(dǎo)致δ(18O)偏低的特點(diǎn)。因此，雨季大量的連續(xù)性降水的稀釋作用使得該區(qū)降水δ(18O)明顯貧化，這種貧化是由于雨季降水量的增加和持續(xù)性的降水過(guò)程共同作用的[39]。

2.2.3 過(guò)量氘的變化及降水水汽來(lái)源軌跡模擬

為評(píng)價(jià)地區(qū)降水因地理與氣候因素偏離全球降水線的程度，Dansgaard定義了“氘盈余(d)”[40]，即d=δ(D)-8δ(18O)。氘盈余又稱氘過(guò)量參數(shù)，指示蒸發(fā)過(guò)程中的不平衡程度。若爾蓋降水氘盈余值(dexcess)為-0.560%～2.781%。若爾蓋降水的氘盈余(dexcess)平均值為1.036%，比全球的氘盈余值(1.0%)略大，且絕大多數(shù)d值大于1.0%，這與地中海、里海、咸海及美國(guó)五大湖附近區(qū)域的降水氘盈余相似[41-42]，即大面積地表水體蒸發(fā)水汽與大氣水汽(上風(fēng)方向)混合參與降水過(guò)程[26]。

本研究結(jié)合NOAA所提供HYSPLIT4.9氣團(tuán)軌跡模型來(lái)驗(yàn)證過(guò)量氘的特征[43]，進(jìn)一步確定研究區(qū)降水水汽來(lái)源。以若爾蓋縣城黑河橋(33.594 869°N，102.936 264°E)作為氣團(tuán)運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)，分別計(jì)算采樣期間每次降水120 h之前氣團(tuán)運(yùn)動(dòng)軌跡，每9 h輸出一次軌跡點(diǎn)的位置，研究氣團(tuán)高度選取參數(shù)為地面以上3 500、4 500、5 500 m 3個(gè)高度帶的輸送軌跡，所有計(jì)算結(jié)果均由氣團(tuán)軌跡圖表示。結(jié)果表明，夏季水汽來(lái)源于平穩(wěn)的西風(fēng)帶，冬季水汽來(lái)源是西風(fēng)帶和極地氣團(tuán)共同作用的結(jié)果，水汽來(lái)源存在季節(jié)性變化[44-45]。HYSPLIT模擬結(jié)果再一次證明若爾蓋位于歐亞大陸內(nèi)部，遠(yuǎn)離海洋，夏季水汽受西風(fēng)環(huán)流控制，夏季西風(fēng)帶強(qiáng)度變大，北大西洋暖濕氣流濕度較大，形成的降水dexcess值較低。

2.3 若蓋爾地區(qū)其他水體氫氧穩(wěn)定同位素特征

2.3.1 沼澤水、河水和井水的氫氧同位素變化特征

沼澤水氫和氧同位素值變化范圍分別為-11.908 2%～-2.679 3%和-1.675 6%～-0.143 6%，均值分別為-7.635 3%和-0.956 0%;河水氫和氧同位素值變化范圍分別為-13.211 7%～-3.312 4%和-1.571 5%～-0.277 7%，均值分別為-8.733 1%和-1.199 9%。井水氫和氧同位素值變化范圍分別為-9.193 8%～-8.091 8% 和-1.298 8%～-1.058 2%，均值分別為-8.599 9%和-1.198 6%。

沼澤水的重同位素值明顯高于降水中的重同位素值，可能是由于風(fēng)微浪穩(wěn)沼澤平靜，導(dǎo)致了強(qiáng)烈的蒸發(fā)分餾作用。河水δ(18O)、δ(D)的平均值相對(duì)偏小，大多數(shù)值都低于當(dāng)?shù)亟邓械摩?18O)的平均值。一般地，發(fā)源地位于高海拔地區(qū)或冰川融水的河流河水中重同位素較貧化，δ(18O)較低，這與黑河發(fā)育實(shí)際情況相符。與同期河水樣相比，沼澤水的取值范圍和變化幅度均與河水非常接近，且其相近程度超過(guò)與降水的相近程度，說(shuō)明沼澤接受河水的補(bǔ)給要大于來(lái)自降水的直接補(bǔ)給。地下水比降水更富集重同位素,表明地下水在接受初始源降水補(bǔ)給時(shí)經(jīng)歷了不同程度的蒸發(fā)。

其中沼澤北部水體氫氧同位素均值分別為-7.460 6%和-0.909 7%，沼澤南部水體氫氧同位素均值分別為-9.135 3%和-1.255 8%。沼澤北部水體氫氧同位素值高于南部水體，反映了沼澤南北部蒸發(fā)強(qiáng)度的差異，與降水量和蒸發(fā)量差異有關(guān)。

河水的δ(18O)值從上游源區(qū)、各支流至黑河下游、湖泊流域出口逐漸減小，沿程δ(18O)和δ(D)最小值(-13.211 7%和-1.571 5%)出現(xiàn)在黑河流出研究區(qū)——保護(hù)區(qū)邊界處。這一現(xiàn)象主要由于黑河的上游源區(qū)都是水量較少，流速較慢的支流，蒸發(fā)作用相對(duì)較強(qiáng)，穩(wěn)定同位素較為富集；但黑河干流流速快，蒸發(fā)相對(duì)較弱，氫氧同位素較為貧化。

區(qū)域降水中的同位素組成呈現(xiàn)一定的地理效應(yīng)，包括高程效應(yīng)[46]、大陸效應(yīng)和緯度效應(yīng)[47]，是指當(dāng)海拔較高時(shí)，平均氣溫較低，降水中的同位素值減少。為了解該流域河流水體同位素空間差異的影響因素，對(duì)該流域河流水體的氧同位素值與海拔的相關(guān)性進(jìn)行分析。結(jié)果(圖6)顯示，河流水體同位素與海拔(R2=0.002，P>0.05)不顯著相關(guān)，不具備高程效應(yīng)。

圖6 流域河流水體氧同位素隨海拔的變化Fig.6 Variation of oxygen isotopes in river water with altitudes

2.3.2 各水體補(bǔ)給關(guān)系分析

一個(gè)地區(qū)的地表水或地下水同位素回歸線被稱作當(dāng)?shù)卣舭l(fā)線(LEL)。通過(guò)對(duì)若爾蓋濕地國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的沼澤水與河水氫氧同位素值進(jìn)行回歸擬合分析，得到若爾蓋地區(qū)蒸發(fā)趨勢(shì)線方程EL1為：δ(D)=7.76δ(18O)+7.08。

為探討研究區(qū)河水δ(18O)和δ(D)的關(guān)系，將研究區(qū)河水δ(18O)和δ(D)作散點(diǎn)分布圖(圖7)，得到河水線方程，夏季河水線方程為δ(D)=6.03δ(18O)-14.96，R2= 0.91，與同期大氣降水線方程相比，河水線的斜率和降水線的斜率幾乎一致，表明河流同位素組成受到降水影響較大，河流主要由降水補(bǔ)給。但是截距過(guò)大，說(shuō)明研究區(qū)河水繼承降水中δ(18O)和δ(D)的變化特征外，同時(shí)也受到占比很小的冰川融水補(bǔ)給的影響。

圖7 不同水體 δ(D)和δ(18O)的關(guān)系Fig.7 Plots of δ(D) and δ(18O) in waters

根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)，對(duì)沼澤水δ(18O)和δ(D)作一元線性回歸分析，得到研究區(qū)的沼澤水線方程為：δ(D)=6.07δ(18O)-18.31，R2=0.98(圖7)。由圖7可知，研究區(qū)沼澤水δ(18O)和δ(D)呈非常好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.98。但方程斜率和截距均遠(yuǎn)小于同期大氣降水的值，采樣點(diǎn)的同位素值位于當(dāng)?shù)亟邓€的右下方，說(shuō)明沼澤水在參與水體循環(huán)的過(guò)程中受到強(qiáng)烈的蒸發(fā)作用影響。

根據(jù)雨季若爾蓋濕地國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)雨水、沼澤水、河水與井水氫氧同位素關(guān)系(圖7)看出，降水的斜率和截距都是4種水中最大的，沼澤水、河水與地下水中的δ(D)和δ(18O)大多落在若爾蓋地區(qū)大氣降水線LMWL上，因此，可以說(shuō)降水是其他水體的最初始的補(bǔ)給來(lái)源。而沼澤水的斜率截距在三者中為最小，說(shuō)明沼澤水在水體循環(huán)中更新最為緩慢，“舊水”停留時(shí)間較長(zhǎng)，自降水到地表水再到沼澤水的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，沼澤水受蒸發(fā)作用程度最為劇烈。河水斜率與沼澤水斜率相近，趨近平行，說(shuō)明二者的補(bǔ)給關(guān)系最為頻繁和密切，其中黑河的支流：果曲、津曲、阿蒙曲、德納是沼澤水的補(bǔ)給源，而黑河干流與沼澤交匯補(bǔ)給。

3 討 論

2)若爾蓋當(dāng)?shù)叵募敬髿饨邓€(LMWL)方程為δ(D) = 8.28δ(18O)+13.86，說(shuō)明受局地水汽、二次蒸發(fā)影響少，但蒸發(fā)強(qiáng)烈。偏小的δ(18O)和δ(D)值，反映了雨季受海洋性暖濕氣團(tuán)的影響。若爾蓋降水氘盈余值(dexcess)為：-0.560%～2.781%，平均值為1.036%。HYSPLIT模擬結(jié)果證明若爾蓋位于歐亞大陸內(nèi)部，遠(yuǎn)離海洋，夏季水汽受西風(fēng)環(huán)流控制，夏季西風(fēng)帶強(qiáng)度變大，形成的降水dexcess值較低。大多數(shù)學(xué)者提出青藏東緣主要受太平洋氣流影響，某些地方受印度洋氣流影響，Tian等[48]在天山也發(fā)現(xiàn)了類似的規(guī)律：降水同位素指示夏季水汽來(lái)源主要為印度洋水汽。但本研究結(jié)果是若爾蓋地區(qū)夏季水汽受西風(fēng)環(huán)流控制，這一結(jié)果與劉芳等[44]對(duì)黑河上游排露溝流域一個(gè)水文年連續(xù)降水的研究結(jié)果相同，也與宋春林等[45]得出的青藏高原東南緣貢嘎山地區(qū)的水汽來(lái)源一致。青藏高原以東的主要水汽來(lái)源于東部季風(fēng)，而青藏高原地區(qū)還有很大比例的印度洋水汽、孟加拉灣水汽和西風(fēng)水汽來(lái)源。綜上所述，青藏高原東緣這一地區(qū)的水汽條件復(fù)雜，其水汽來(lái)源特征究竟是呈現(xiàn)出東部季風(fēng)區(qū)還是青藏高原區(qū)的特征是需要具體地區(qū)具體分析的。

3)降水是研究區(qū)其他水體最初始的補(bǔ)給來(lái)源，沼澤水主要接受降水補(bǔ)給；沼澤水在水體循環(huán)中更新最為緩慢，“舊水”停留時(shí)間較長(zhǎng)，受蒸發(fā)作用程度最為劇烈。河水斜率與沼澤水斜率相近，趨近平行，說(shuō)明二者的補(bǔ)給關(guān)系最為頻繁和密切，其中黑河的支流：果曲、津曲、阿蒙曲、德納是沼澤水的補(bǔ)給源，而黑河干流與沼澤交匯補(bǔ)給。