擬解決問(wèn)題：
（1） 應用激光穩定同位素技術(shù)測量土壤水穩定同位素時(shí)，CO 2 濃度是否會(huì )有干擾？
（ 2） 土樣在實(shí)驗室存儲過(guò)程中是否釋放CO 2 ？
研究背景：
（1）土壤水穩定同位素測量技術(shù)已廣泛應用于各個(gè)研究領(lǐng)域，如山坡水流動(dòng)過(guò)程、通氣層的行程時(shí)間、根系對土壤水分的利用等；
（2）目前，CRDS和OA-ICOS技術(shù)都是采用激光平衡法來(lái)測量土壤水中的同位素比值，但在測量相同波長(cháng)的樣品時(shí)，樣品濃度與同位素比值間可能會(huì )互相干擾；
（3）最近研究發(fā)現，應用WS-CRDS技術(shù)進(jìn)行同位素測量時(shí)，CO 2 濃度的改變會(huì )對同位素測量結果存在一定影響；（ Gralher B , Herbstritt B , Weiler M , Wassenaar LI , Stumpp C . Correcting laser-based water stable isotope readings biased by carrier gas changes. ）
（4）本文主要研究應用O A-ICOS 技術(shù)測量同位素比值時(shí)，CO 2 濃度是否會(huì )干擾測量結果。
關(guān)鍵詞： 激光光譜法、同位素水文學(xué)、CO 2 、土壤水文學(xué)
蒸發(fā)/降水循環(huán)中水分同位素組成的變化(GNS Science)
儀器與方法：
實(shí)驗方法
樣品
測量方法
測定指標
蘇打水實(shí)驗
5個(gè)蘇打水（體積不同，同位素比值已知）
1個(gè)蒸餾水（同位素比值已知）
直接測量
δ 2 H 、 δ 18 O 、CO 2
加入CO 2 ， 放置2天測量
δ 2 H 、 δ 18 O 、CO 2
土壤水實(shí)驗
不同深度土壤樣品
直接測量
δ 2 H 、 δ 18 O 、CO 2
加入CO 2 ， 放置2天測量
δ 2 H 、 δ 18 O 、CO 2
結果：
圖2結果表明，將600 ppm的 CO 2 氣體注入蘇打水和蒸餾水中后，因體積不同，CO 2 濃度發(fā)生了不同程度的改變，但它們之間并未呈現出明顯的統計學(xué)相關(guān)關(guān)系（圖2a，b）；應用OA- ICOS 技術(shù)可以準確的測量蒸餾水和蘇打水的 δH 值；在 H2Ob_10_PT_B 參數下，CO 2 濃度與吸收峰呈現極顯著(zhù)的正相關(guān)關(guān)系。
圖3與蘇打水實(shí)驗結果相一致，土壤水實(shí)驗也證明了CO 2 濃度與光譜吸收峰之間呈極顯著(zhù)相關(guān)性（圖3a）；土壤采樣深度與CO 2 濃度關(guān)系的分析結果表明，隨著(zhù)深度增加，CO 2 濃度逐漸下降，而且CO 2 濃度與GWC和LOI都呈極顯著(zhù)相關(guān)性。不可否認，土樣在存儲過(guò)程中，的確釋放了CO 2 ，從結果中也可知CO 2 的釋放濃度與土壤深度、土壤水分以及在一定程度上與土壤有機物的數量也有關(guān)。
圖2：CO 2 濃度不同時(shí)，蘇打水和蒸餾水的δ 2 H（a）、δ 18 O（b）值、以及CO 2 濃度與光譜吸收峰之間的關(guān)系
圖3：CO 2 濃度不同時(shí)，CO 2 濃度與光譜吸收峰寬度（a）、土壤重量含水量（b）和LOI之間的關(guān)系
結論
（1） 應 用OA-ICOS技術(shù) 測量 蘇打水中穩定同位素，可避免CO 2 濃度的 干擾 ；
（2）CO 2 從土壤中釋放出來(lái)時(shí)，它與同位素分餾信號存在一定的聯(lián)系，但并不是因果關(guān)系；
（3）孔隙水的同位素分餾信號可通過(guò)土壤蒸發(fā)進(jìn)行證明，CO 2 濃度 的變化 與土壤水分和有機質(zhì)含量對土壤微生物活性增加有關(guān) ；
（4）本研究發(fā)現，盡管土壤樣品釋放了大量的CO 2 ，但孔隙水穩定同位素的分析結果表明，應用OA-ICOS技術(shù)不需要進(jìn)行后續的校正處理，這是由于：在測量過(guò)程中水汽濃度波動(dòng)較小，計算同位素比值的測量面積沒(méi)有發(fā)生變化，減小了CO 2 濃度對δH的干擾，從而保證了高測量精度。
文獻來(lái)源：
No influence of CO2 on stable isotope analyses of soil water
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