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本实验的研究材料(融雪水、雨水、土壤水、地下水和植物木质部水)采集于2006年3月-8月，取自位于古尔班通古特沙漠南缘中国科学院阜康荒漠生态系统研究站的北沙窝实验点垄间梭梭(地下水埋深4.5m)和沙垄白梭梭(地下水位埋深15m)观测样地。实验分析了其氢氧稳定性同位素比率δ D和δ18O的测定结果，研究了降水、土壤水和地下水的δ18O变化特征，确定了古尔班通古特沙漠南部梭梭和白梭梭在生长季节内的水分来源及其比例。
研究结果发现，不同季节大气降水中δ18O的变幅较大，具有夏高冬低的变化特征。春季表层10cm土壤水的δ18O受降水中δ18O的直接影响，并且与降水中δ18O有相同的变化趋势。地表浅层土壤水的稳定性同位素比率介于雪水和雨水的同位素比率之间，表明春季浅层土壤水来源于雪水和雨水的补给。不同时间土壤剖面土壤水的δ18O和重量含水量均在表层10cm变化最大，具有向下变幅逐渐减少的趋势。地下水中δ18O在不同季节变化差异不大，地下水有一致、稳定的水源供应。地下水在不同生境中的δ18O存在差异，主要表现为沙漠南缘地下水的δ18O值大于绿洲区地下水的δ18O值，沙漠区地下水补给主要来源于降水，而绿洲区地下水补给则主要来源于灌溉回归水。
根据植物木质部水中δ18O值与4种气象因素的四元一次回归分析结果：不同降水量情况下，植物水中δ18O值的变化主要受风速和气温影响；沙垄白梭梭与垄间梭梭相比，植物水中δ18O值受气象因素的影响更为剧烈。
根据木质部水中氢氧稳定性同位素比率的分析结果，利用终端同位素混合模型计算得出，自然降雨5.5mm、13mm和29.2mm后，降雨所占梭梭水分来源的比例依次为1.06％，2.54％和2.55％；地下水所占比例分别为83.50％，91.32％和70.71％；土壤水所占比例分别为15.44％，6.14％和26.74％。降雨所占白梭梭水分来源的比例依次为1.53％，6.70％和10.10％；地下水所占比例为3.29％，13.60％和9.99％；土壤水所占比例为96.49％，80.22％和79.91％。初步研究结果表明：在生长季节内梭梭和白梭梭主要的水分来源基本上是固定的，梭梭水分来源以地下水为主，白梭梭水分来源以土壤水为主。