摘要：植物水的稳定同位素分馏过程是水在土壤-植物-大气连续体中循环的重要环节。以往研究由于叶片水18O同位素比值（δ~（18）O l,b）和氘（D）同位素比值（δDl,b）（合称δl,b）实测数量少只能作为模型验证数据,导致δl,b富集机制研究多集中于模型研究,缺乏基于野外试验条件的δl,b富集的控制机制研究。叶片水δDl,b和δ~（18）O l,b的富集程度（ΔDl,b和Δ18O l,b,合称Δl,b）通常表示为δl,b与茎秆水D同位素比值（δDx）和18O同位素比值（δ~（18）Ox）（合称δx）之差,即Δl,b=δl,b–δx。该研究以黑河中游沙漠绿洲春玉米（Zea mays）生态系统为研究对象,重点采集和分析了季节和日尺度δl,b和δx数据,配套开展了大气水汽δ~（18）O和δD（合称δv）等辅助变量的原位连续观测,探讨了季节和日尺度上的δl,b富集特征及其影响因素。结果表明：叶片水δl,b和Δl,b的季节变化趋势不明显,而受蒸腾作用影响表现出白天富集夜间贫化的单峰日变化特征。对于D来说,无论季节尺度上还是日尺度上,大气水汽δv和相对湿度是δDl,b和ΔDl,b的主要环境控制因素;而对于18O来说,无论季节尺度上还是日尺度上,相对湿度是δ~（18）O l,b和Δ18O l,b的主要环境控制因素。由于D和18O在热力学平衡分馏上有约8倍差异,直接分析叶片水ΔDl,b和Δ18Ol,b与影响因素的差异性,有助于理解叶片水δD和δ~（18）O富集过程以及对模型发展有一定的指导意义。

关键词：叶片水富集 大气水汽 相对湿度 温度 协同作用 

单位：中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室; 北京100101; 中国科学院大学; 北京; 100049