生态系统生态学是生态系统网络观测与模拟重点实验室的核心研究领域。自2006年以来，在于贵瑞研究员、孙晓敏研究员和李胜功研究员等研究所和实验室领导的支持与领导下，重点实验室稳定同位素生态系统生态学研究方向已经取得了快速的发展。温学发研究员及其硕士研究生黄绿君最新SCI论文发表在Journal of Geophysical Research–Atmospheres (Huang Lvjun, Wen, X.F.*, 2014. Temporal variations of atmospheric water vapor δD and δ¹⁸O above an arid artificial oasis cropland in the Heihe River Basin. Journal of Geophysical Research–Atmospheres, 119, doi:10.1002/2014JD021891)。

高时间分辨率的大气水汽δD，δ¹⁸O和d数据可促进全球和生态系统尺度大气和生态水文过程的理解，也是模型验证和同位素卫星反演偏差估算的重要工具。本研究以波长扫描光腔衰荡光谱(WS-CRDS, Picarro Inc.)技术为基础，在2012年5月至9月对位于典型温带大陆性干旱气候区的甘肃张掖人工绿洲玉米生态系统大气水汽δD和δ¹⁸O比值与通量进行了原位连续观测。研究结果表明：（1）季节尺度上，大气水汽δD和δ¹⁸O月均值表现出先上升后降低的趋势，而大气水汽d月均值表现出稳定的降低趋势。日尺度上，大气水汽δD，δ¹⁸O和d受大气夹卷、局地蒸散和露水等因素的影响，具有明显的日循环模式。（2）大气水汽δD，δ¹⁸O和d偏离降水平衡预测值的程度与降雨量(P)、相对湿度(RH)和气温(T)具有显著相关性。单次降水过程中大气水汽δD，δ¹⁸O和d存在明显的“降雨量效应”。（3）大气水汽δD和δ¹⁸O与水汽混合比（w）存在显著对数线性关系，但R²仅为17%和14%，而d与RH和T显著相关，这表明受气团平流影响较小，而受局地水汽的影响较大。整个观测期间，局地蒸散使近地表大气水汽δD和δ¹⁸O富集，平均蒸散同位素驱动力分别为102.5和23.50 mmol m^-2s^-1 ‰。但是，大气夹卷的“稀释作用”仍使大气水汽δD和δ¹⁸O平均值分别出现10.1和2.24‰的贫化。局地蒸散和大气夹卷均对大气水汽d日变化施加了正向驱动力。

相关的SCI论文和授权国家发明专利：

1.         Huang Lvjun, Wen, X.F.*, 2014. Temporal variations of atmospheric water vapor δD and δ¹⁸O above an arid artificial oasis cropland in the Heihe River Basin. Journal of Geophysical Research–Atmospheres, 119, doi:10.1002/2014JD021891

2.         Wen, X.F.*, Y. Meng, X.Y. Zhang, X.M. Sun, X. Lee*. 2013: Evaluating calibration strategies for isotope ratio infrared spectroscopy for atmospheric ¹³CO₂/¹²CO₂ measurement. Atmospheric Measurement Techniques,6, 1491-1501

3.         Wen, X.F. *, X. Lee*, X.M. Sun, J.L. Wang, Z.M. Hu, S.G. Li, and G.R. Yu. 2012: Dew water isotopic ratios and their relations to ecosystem water pools and fluxes in a cropland and a grassland in China. Oecologia. 168, 549-561.

4.         Wen, X.F. *, X. Lee, X.M. Sun, J.L. Wang, YK Tang, S.G. Li, and G.R. Yu. 2012: Inter-comparison of four commercial analyzers for water vapor isotope measurement. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, 29, 235-247.

5.          Xiao Wei, Lee Xuhui*, Wen Xuefa*, Sun Xiaomin, Zhang Shichun 2012. Modeling biophysical controls on canopy foliage water ¹⁸O enrichment in wheat and corn. Global Change Biology, 18, 1769–1780

6.         Zhang, S.C., Sun, X.M., Wang, J.L., Yu, G.R., Wen, X.F. *, 2011. Short-term variations of vapor isotope ratios reveal the influence of atmospheric processes. Journal of Geographical Sciences, 21,401-416

7.         Wen, X.F., Zhang, S.C., Sun, X.M.,Yu, G.R., Lee, X., 2010. Water vapor and precipitation isotope ratios in Beijing, China. Journal of Geophysical Research-Atmospheres, 115, D01103, doi:10.1029/2009JD012408

8.         Wen, X.F., Sun, X.M., Zhang, S.C., Yu, G.R., Sargent, S.D., Lee, X., 2008. Continuous measurement of water vapor D/H and ¹⁸O/¹⁶O isotope ratios in the atmosphere. Journal of Hydrology, 349, 489-500.

9.         温学发*, 孙晓敏, 王建林, 于贵瑞, 李胜功. 2012. 水汽氢氧稳定同位素通量的模拟装置与方法. 国家发明专利, 授权号: ZL201110004555.X.

10.     温学发*, 孙晓敏, 王建林, 张心昱, 于贵瑞, 李胜功, 李旭辉. 2012. 恒定氢氧稳定同位素比值的水汽发生器及用途. 国家发明专利, 授权号: ZL201010223551.6.

附件:

1. 2014_Journal of Geophysical Research Atmospheres_温学发(2-通讯作者).pdf