绿洲的生存发展和干旱区荒漠生态系统的安全极为依赖地下水。地下水补给过程是水文循环的重要组成部分，影响区域生态-水文过程、水文地球化学循环。随着气候变化和人类活动强度不断加大，塔里木盆地部分河道相继断流，地下水超采严重，人类活动已显著改变绿洲自然地下水过程。因而，人们开始关注河道断流、地下水位持续下降的绿洲-荒漠区地下水补给源、补给方式及补给过程等相关问题。地下水补给及其与地表水的相互转化等成为关注的热点。
针对这一科学问题，中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室陈亚宁研究员团队，利用2018年塔里木盆地北部诸源流绿洲-荒漠区247个水样分析数据，研究了绿洲尺度下地下水稳定同位素的空间分布格局及其控制因子，进而解析了地下水补给源。
研究发现，地表水和地下水稳定同位素值呈现显著的空间异质性，其对环境因子的响应呈现明显差异。整体而言，地表水和地下水同位素值普遍向东富集，可能归因于耕地面积扩张。浅层地下水主要来源于侧向地下径流及下渗的河水和灌溉水分，降水补给微弱。塔里木河干流水分直接来源于诸源流河补给（河水、侧向地下径流、农业排水）。人类活动显著影响绿洲-荒漠区地下水循环。同时，研究给出了断流河流域地下水-地表水的转化过程概念图。
相关研究成果以“Groundwater recharge in the oasis-desert areas of northern Tarim Basin, northwest China”为题发表在Hydrology Research。该研究得到中国科学院战略性先导科技专项（A类）资助。文章链接：https://iwaponline.com/hr/article/51/6/1506/77994/Groundwater-recharge-in-the-oasis-desert-areas-of
塔里木盆地北部断流河流域地下水-地表水转化过程概念图
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