西南喀斯特地區(qū)地下水系統(tǒng)管道裂隙高度發(fā)育，導(dǎo)致地下水邊界難以確定，基于流域面積的傳統(tǒng)水文觀測(cè)和研究方法存在局限。隨著同位素水文學(xué)的發(fā)展，氫氧穩(wěn)定同位素技術(shù)在確定地下水連通性、滯留時(shí)間、補(bǔ)給和運(yùn)移路徑等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，其示蹤特性使其在喀斯特地區(qū)特殊的水文過程研究中具有明顯優(yōu)勢(shì)。大氣降水作為流域水分的重要輸入源，闡明其氫氧穩(wěn)定同位素組成的季節(jié)變化特征，是研究喀斯特峰叢洼地水文過程的前提條件，對(duì)深化穩(wěn)定同位素技術(shù)的應(yīng)用具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
中科院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所區(qū)域生態(tài)與景觀生態(tài)項(xiàng)目組博士生胡可在陳洪松研究員和王克林研究員的指導(dǎo)下，為揭示喀斯特峰叢洼地大氣降水氫氧穩(wěn)定同位素組成的季節(jié)變化特征及其影響因素，以桂西北環(huán)江地區(qū)典型喀斯特峰叢洼地為例，基于2009年4月~2011年8月的降雨、溫度資料以及月降水氫氧穩(wěn)定同位素組成數(shù)據(jù)，分析了降水分布及其氫氧穩(wěn)定同位素組成的季節(jié)變化規(guī)律，并探討了各種環(huán)境因素的影響。結(jié)果表明，當(dāng)?shù)卮髿馑€與全球大氣水線存在一定的偏離，研究區(qū)降水云氣形成過程中汽、液兩相同位素分餾不平衡的程度偏大。過量氘年平均值為14.21‰，旱雨季不同，反映了水汽來源的差異。降水氫氧穩(wěn)定同位素季節(jié)變化呈現(xiàn)正弦波動(dòng)的特性，波動(dòng)周期和振幅受緯度及季節(jié)因素的影響明顯大于降水量及溫度，表明大尺度環(huán)境因素的影響占主導(dǎo)地位。該研究為基于氫氧穩(wěn)定同位素技術(shù)的喀斯特地區(qū)流域尺度水文過程研究奠定了基礎(chǔ)，能為深入分析該地區(qū)植被恢復(fù)與重建的生態(tài)水文效應(yīng)提供參考。
上述研究得到中國(guó)科學(xué)院西部行動(dòng)計(jì)劃（KZCX2-XB3-10）和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（41171187）的資助。相關(guān)研究成果以“桂西北喀斯特峰叢洼地降水氫氧穩(wěn)定同位素的季節(jié)變化特征”為題發(fā)表在2013年出版的《農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)》29卷第5期上。