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托木尔峰青冰滩72号冰川流域同位素特征及径流分割

1研究背景及意义

水是人类以及生活中不可或缺的必需物质，特别是在干旱内陆河地区，

水资源问题已经成为流域可持续发展过程中水与生态环境之间的焦点（

娘，2000）。在我国西北内陆干旱区，绿洲赖以的水资源主要于周围的

山地，而广泛分布于高山区的冰川所形成的径流又是山区水资源的重要组成部分

（，1999）。我国高山寒区分布广阔，面积约占陆地总面积的43%，

并发育了丰富的冰川资源。冰川作为“固体水库”，是自然界中最宝贵的淡水资源，

尽管冰川储量的96%分布在南极大陆和格陵兰岛，但是其它地区的冰川由于

人类居住区而更有利用的现实意义，特别是在中亚干旱区，悠久的灌溉农业

一直依赖高山冰雪融水。中亚是冰川发育最广的地区，其中又以地区和青藏

高原为主。冰川融水径流约占地表总径流的1%，是地球上储量最大的淡水资源

储库，因此在过去几十年中倍受研究人员关注（，1982；HodsnA，2002；

SinghP，2006）。

气候变暖对高寒地区冰川流域径流过程的影响是全球变化研究的重要部分，

不仅引起冰川流域径流量的变化，也相应改变了径流的组成结构（YanlongKong

etal.,2012；）。水及合理利用是我国西北干旱地区所的严重问题，

解决这一问题的关键是理解区域水循环的机制，特别是水资源的季节性变化、来

源和基流组成等（YanlongKongetal.,2012；）。应用稳定同位素方法研究大气降

水的变化过程、水、冰雪融水和地表径流，是冰川、气候和水文学家共同研

18O、

究的话题（等，2006；等，1992；等2009）。不同水体中

D稳定同位素特点作为研究水循环同位素应用的前提和必要条件（FengFanget

al.,2013；等，2007），为区域研究水循环过程提供了一个很好的方法，也为

确定各种水体的形成和演化机制提供重要的科学依据，同时能为区域水资源的合

理利用奠定基础（樊自立等，2000；等，1994；等，2006）。目前，

应用稳定同位素方法来研究大气降水变化过程、水、冰雪融水和地表径流相

互转化等研究，已成为冰川、气候和水文学家所共同研究的热点问题（等，

1992；等，2010；）。

定量计算河水中冰雪融水含量，从而研究高寒流域产流过程，其结果不仅用

于降雨径流关系、补给水源和坡地汇流的研究，还可反映全球变化（,庞

忠和，2010）。国外同位素径流分割的研究较早，1963年Gonfiantini等使用环境

同位素对意大利两条河流流量组成的研究以及原Voronokov、Zekster的工作

开始了此类分析方法，但直到70年代发展了性能好且较经济的质谱仪