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拟解决问题：

（1）应用激光稳定同位素技术测量土壤水稳定同位素时，CO₂浓度是否会有干扰？

（2）土样在实验室存储过程中是否释放CO₂？

研究背景：

（1）土壤水稳定同位素测量技术已广泛应用于各个研究领域，如山坡水流动过程、通气层的行程时间、根系对土壤水分的利用等；

（2）目前，CRDS和OA-ICOS技术都是采用激光平衡法来测量土壤水中的同位素比值，但在测量相同波长的样品时，样品浓度与同位素比值间可能会互相干扰；

（3）近期研究发现，应用WS-CRDS技术进行同位素测量时，CO₂浓度的改变会对同位素测量结果存在一定影响；（Gralher B , Herbstritt B , Weiler M , Wassenaar LI , Stumpp C . Correcting laser-based water stable isotope readings biased by carrier gas changes.）

（4）本文主要研究应用OA-ICOS技术测量同位素比值时，CO₂浓度是否会干扰测量结果。

关键词：激光光谱法、同位素水文学、CO₂、土壤水文学

蒸发/降水循环中水分同位素组成的变化(GNS Science)

仪器与方法：

结果：

图2结果表明，将600 ppm的CO₂气体注入苏打水和蒸馏水中后，因体积不同，CO₂浓度发生了不同程度的改变，但它们之间并未呈现出明显的统计学相关关系（图2a，b）；应用OA-ICOS技术可以准确的测量蒸馏水和苏打水的δH值；在H2Ob_10_PT_B参数下，CO₂浓度与吸收峰呈现显著的正相关关系。

图3与苏打水实验结果相一致，土壤水实验也证明了CO₂浓度与光谱吸收峰之间呈显著相关性（图3a）；土壤采样深度与CO₂浓度关系的分析结果表明，随着深度增加，CO₂浓度逐渐下降，而且CO₂浓度与GWC和LOI都呈显著相关性。不可否认，土样在存储过程中，的确释放了CO₂，从结果中也可知CO₂的释放浓度与土壤深度、土壤水分以及在一定程度上与土壤有机物的数量也有关。

结论

（1）应用OA-ICOS技术测量苏打水中稳定同位素，可避免CO₂浓度的干扰；

（2）CO₂从土壤中释放出来时，它与同位素分馏信号存在一定的联系，但并不是因果关系；

（3）孔隙水的同位素分馏信号可通过土壤蒸发进行证明，CO₂浓度的变化与土壤水分和有机质含量对土壤微生物活性增加有关；

（4）本研究发现，尽管土壤样品释放了大量的CO₂，但孔隙水稳定同位素的分析结果表明，应用OA-ICOS技术不需要进行后续的校正处理，这是由于：在测量过程中水汽浓度波动较小，计算同位素比值的测量面积没有发生变化，减小了CO₂浓度对δH的干扰，从而保证了高测量精度。

文献来源：

No influence of CO2 on stable isotope analyses of soil water.pdf