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左侧,表明大气降水不是其主要补给来源,地下水的稳定同位素与河水较为接近,其可能是受到了河
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水的补给。元荡湖水旱季和雨季的 δH - δ O的线性回归的方程为湖水的当地蒸发趋势线(图 5(b))。
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太湖全年蒸发线 [38] 为 δH= 5.50 δ O - 8.34‰。如图 5(b)所示,元荡湖湖水旱季蒸发线的斜率为 6.26,
与太湖蒸发线的斜率较接近,而雨季蒸发线的斜率为 3.03,表明其受蒸发作用的影响大于旱季。元荡湖
区蒸发线的斜率小于全球大气降水线的斜率,表明元荡湖水稳定氢氧稳定同位素受蒸发影响(图 5(b))。
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δH和 δ O的线性关系斜率会反映出不同分馏程度的差别,而截距则表达了相应的偏移程度 [38] 。元
荡湖湖水旱季斜率较高,主要受平衡分馏的影响,雨季蒸发线的截距较高,表明其主要受动力分馏的
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影响。这种季节性变化符合水循环过程中同位素变化的规律,进一步表明水文循环对 δH和 δ O变
化的密切影响。
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图 5 元荡湖不同水体 δH - δ O关系图
4.2.3 氢氧稳定同位素的影响因素 图 6展示了吴江区 2018—2022年的月平均降水量变化情况。该
地区年平均降水总量约为 1404.1mm,其中 12月的平均降水量为 60.05mm,6月的 平均 降 水量为
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208.53mm(图6)。元荡湖区域水体中 δH和 δ O变化趋势相似,其中旱季地表水 δH和 δ O的均值分
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别为- 31.51‰和- 4.91‰,地下水的 δH和 δ O的均值分别为- 39.43‰和- 6.88‰。雨季地表水 δH和
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δ O的均值分别为- 32.20‰和- 4.28‰,地下水的 δH和 δ O的均值分别为- 30.58‰和- 4.71‰。氢氧
稳定同位素表现为季节性变化,可能是由于旱季温度较低、降雨量较少,蒸发较弱,导致湖水同位素
分馏程度较低,随着时间的推移,进入雨季,雨量增大,大量降水进入地表,流入湖泊、地下水等介
质中,其氢氧稳定同位素含量也随之升高。
图 6 元荡湖区月降水量与湖水、地下水同位素关系
(1)水温的影响。在湖泊水文研究中,d - excess是指示水循环和水文过程特征的重要参数 [39] ,其被
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定义为 d = δH - 8 δ O,d值的大小相当于该地区的降水线斜率为 8时的截距,用以表示蒸发过程的平衡
程度。由表 2可知,旱季地表水与地下水的 d - excess均值分别为 1.37‰和 15.6‰,雨季地表水与地下水的
d - excess均值分别为 2.06‰和 7.06‰,结果表明湖水受到蒸发作用的影响大于地下水。
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