本书从稳定同位素水文学原理、不同水体水分来源与分配、水分蒸散发过程、地下水与地表水的交互作用和干旱区生态水文过程等方面，介绍干旱区稳定同位素观测网络建设、同位素技术在水资源管理和生态保护等方面的应用。在阐述理论的同时，注重案例分析，旨在帮助读者更好地理解和掌握稳定同位素在干旱区水文过程研究中的应用，为今后相关领域的研究和实践提供借鉴。
样章试读
目录
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序一
序二
前言
第1章 绪论 1
1.1 稳定同位素水文学概述 1
1.1.1 稳定同位素水文学研究背景 1
1.1.2 稳定同位素水文学研究意义 1
1.1.3 稳定同位素水文学研究进展 2
1.1.4 稳定同位素的应用 7
1.2 稳定同位素原理和定义 8
1.2.1 稳定同位素原理 8
1.2.2 稳定同位素定义及表示方法 9
1.3 同位素分馏及环境效应 11
1.3.1 同位素分馏 11
1.3.2 同位素环境效应 13
1.4 全球稳定同位素的时空变化 14
1.4.1 全球降水稳定同位素时空变化 14
1.4.2 全球地表水稳定同位素时空变化 15
1.5 同位素常用研究方法 17
1.5.1 水汽和降水同位素常用研究方法 17
1.5.2 同位素水循环的常用研究方法 18
1.5.3 同位素生态水文常用研究方法 24
参考文献 27
第2章 稳定同位素观测与实验 29
2.1 稳定同位素观测概述 29
2.2 降水观测案例分析 30
2.3 地表水和地下水观测 31
2.4 土壤水和植物水观测 33
2.5 观测网络设计 35
2.5.1 设计原则和要求 35
2.5.2 观测网络设计案例 36
2.6 稳定同位素的实验分析 41
2.6.1 稳定同位素实验室分析仪器与方法 41
2.6.2 案例分析 43
参考文献 44
第3章 干旱区降水稳定同位素 45
3.1 干旱区降水稳定同位素特征 45
3.1.1 干旱区山区降水稳定同位素变化 45
3.1.2 干旱区绿洲降水稳定同位素变化 49
3.1.3 干旱区荒漠降水稳定同位素变化 49
3.2 干旱区云下二次蒸发对降水稳定同位素的影响 50
3.2.1 云下二次蒸发对降水稳定同位素的影响 51
3.2.2 降水稳定同位素云下二次蒸发的定量分析 52
3.2.3 水库(湖泊)对云下二次蒸发的影响 53
3.3 干旱区水汽来源和输送路径对降水稳定同位素的影响 54
3.3.1 不同高度降水δ18O与云量的关系 54
3.3.2 不同水汽输送通道降水稳定同位素的变化 56
3.3.3 气候过渡带降水稳定同位素特征 58
3.4 干旱区水汽停留时间对降水稳定同位素的影响 58
3.4.1 大气水分停留时间 58
3.4.2 δD、δ18O和水汽停留时间的月变化 59
3.4.3 水汽停留时间与降水δ18O的关系 61
3.4.4 δD和δ18O对水汽停留时间的响应 62
3.4.5 δD、δ18O和水汽停留时间的变化 63
3.5 干旱区大气环流对降水稳定同位素的影响 64
3.5.1 大气环流对局地大气水线的影响 65
3.5.2 大气环流对d-excess变化的影响 66
3.5.3 大气环流因子对降水稳定同位素的整体影响 69
3.6 干旱区再循环水分对降水稳定同位素的影响 70
3.6.1 山区降水水汽来源 71
3.6.2 绿洲降水水汽来源 72
3.6.3 荒漠降水水汽来源 73
3.6.4 水库(湖泊)对再循环水分的影响 73
3.6.5 绿洲效应对再循环水分的影响 73
参考文献 74
第4章 干旱区地表水与地下水稳定同位素 80
4.1 干旱区地表水 80
4.1.1 干旱区地表水稳定同位素研究概述 80
4.1.2 干旱区地表水稳定同位素实证研究 81
4.1.3 对水资源管理的启示 100
4.2 干旱区地下水 101
4.2.1 干旱区地下水稳定同位素研究概述 101
4.2.2 干旱区地下水稳定同位素实证研究 104
4.3 干旱区地表水-地下水转换 105
4.3.1 干旱区地表水-地下水转换研究概述 105
4.3.2 干旱区地表水-地下水转换实证研究 106
参考文献 110
第5章 干旱区土壤水与植物水稳定同位素 113
5.1 干旱区土壤水 113
5.1.1 土壤水稳定同位素特征研究概述 113
5.1.2 土壤水稳定同位素特征实证研究 114
5.1.3 干旱区土壤水的来源 117
5.1.4 干旱区土壤水滞留时间、蒸发和下渗 121
5.2 干旱区植物水 124
5.2.1 干旱区植物水稳定同位素特征 124
5.2.2 干旱区植物用水策略 128
5.2.3 干旱区蒸散发分割 137
参考文献 140
第6章 气候变化和蒸散发对稳定同位素的影响 143
6.1 气候变化对降水稳定同位素的影响 143
6.1.1 降水稳定同位素中气候变化的信号 143
6.1.2 寒潮期间降水稳定同位素的特征 144
6.1.3 极端降水期间降水稳定同位素的特征 144
6.1.4 干旱期间降水稳定同位素的特征 145
6.2 蒸散发变化对稳定同位素的影响 146
6.2.1 山区蒸散发变化对稳定同位素的影响 146
6.2.2 绿洲蒸散发变化对稳定同位素的影响 147
6.2.3 荒漠蒸散发变化对稳定同位素的影响 148
6.2.4 流域蒸散发变化对土壤水稳定同位素的影响 149
参考文献 150
第7章 人类活动对稳定同位素的影响 151
7.1 水库建设对水循环的影响 151
7.1.1 水库和河水稳定同位素组成的变化 151
7.1.2 水库对降水的影响 154
7.1.3 水库对周围地下水的影响 155
7.1.4 多个水库的叠加效应 156
7.2 绿洲农田灌溉的影响 157
7.2.1 农田灌溉入渗 157
7.2.2 农田灌溉土壤蒸发 158
7.2.3 塑料覆盖层对蒸发分馏的影响 160
7.2.4 农田灌溉管理策略 162
7.3 城市景观水坝建设的影响 162
7.3.1 城市景观水坝水体同位素值的时空变化 163
7.3.2 蒸发对河水和城市景观水影响的比较 165
7.3.3 城市景观坝防渗处理对地下水的影响 165
7.4 流域内调水(生态输水)的影响 167
7.4.1 生态输水对土壤水的影响 167
7.4.2 生态输水对植被用水策略的影响 168
7.5 地下水回灌的影响 170
7.5.1 地下水回灌 170
7.5.2 地下水回灌引起的稳定同位素变化 171
参考文献 173
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