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，CO 2 浓度是否会有干扰？
（ 2） 土样在实验室存储过程中是否释放CO 2 ？
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）最近研究发现，应用WS-CRDS技术进行同位素测量时，CO 2 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O A-ICOS 技术测量同位素比值时，CO 2 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、CO 2 、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：
实验方法
样品
测量方法
测定指标
苏打水实验
5个苏打水（体积不同，同位素比值已知）
1个蒸馏水（同位素比值已知）
直接测量
δ 2 H 、 δ 18 O 、CO 2
加入CO 2 ， 放置2天测量
δ 2 H 、 δ 18 O 、CO 2
土壤水实验
不同深度土壤样品
直接测量
δ 2 H 、 δ 18 O 、CO 2
加入CO 2 ， 放置2天测量
δ 2 H 、 δ 18 O 、CO 2
结果：
图2结果表明，将600 ppm的 CO 2 气体注入苏打水和蒸馏水中后，因体积不同，CO 2 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，CO 2 浓度与吸收峰呈现极显著的正相关关系。
图3与苏打水实验结果相一致，土壤水实验也证明了CO 2 浓度与光谱吸收峰之间呈极显著相关性（图3a）；土壤采样深度与CO 2 浓度关系的分析结果表明，随着深度增加，CO 2 浓度逐渐下降，而且CO 2 浓度与GWC和LOI都呈极显著相关性。不可否认，土样在存储过程中，的确释放了CO 2 ，从结果中也可知CO 2 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。
图2：CO 2 浓度不同时，苏打水和蒸馏水的δ 2 H（a）、δ 18 O（b）值、以及CO 2 浓度与光谱吸收峰之间的关系
图3：CO 2 浓度不同时，CO 2 浓度与光谱吸收峰宽度（a）、土壤重量含水量（b）和LOI之间的关系
结论
（1） 应 用OA-ICOS技术 测量 苏打水中稳定同位素，可避免CO 2 浓度的 干扰 ；
（2）CO 2 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，CO 2 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CO 2 ，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CO 2 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
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