土壤蒸发是陆地水循环和能量平衡的重要组成部分，其准确估算对于揭示生态系统水分利用过程机制、改进蒸散发组分分离及提升水文模型预测精度均具有重要意义。近年来，稳定同位素技术能够利用蒸发过程中重同位素富集特征直接估算土壤蒸发量，但现有方法通常多建立在稳态（SS）或非稳态（NSS）假设基础上，忽略了降水入渗、植物吸水和及深层渗漏等非蒸发通量的影响，从而可能这在实际应用中可能导致显著误差。 

针对这一问题，中国科学院东北地理与农业生态研究所黑土保护与利用团队提出了一种新的稳定同位素蒸发估算框架：ISONEVA（ISOtope based soil water evaporation estimation considers dynamic soil water storage and Non-EVAporative fluxes）。该方法借鉴湖泊蒸发同位素模型思想，在传统框架基础上同时考虑土壤水动态储量变化及非蒸发通量贡献，实现了土壤水和同位素质量守恒条件下的蒸发估算。 

研究通过数值模拟和田间蒸渗仪数据对ISONEVA进行了系统验证。结果表明，相较于传统稳态和非稳态方法，ISONEVA在虚拟实验中的蒸发估算精度提高24.2%-79.0%，在田间试验中的精度提高57.1%-79.0%。此外，该方法能够进一步估算土壤蒸发占总蒸散发（E/ET）的比例，并给出合理的上限范围，而有效解决了传统方法则存在明显低估或无法估算的问题。 

该研究表明研究揭示，在利用氢氧稳定同位素定量土壤蒸发时，动态土壤水储量变化及非蒸发通量的贡献不可忽略。ISONEVA框架有效弥补了传统方法的理论缺陷，为氢氧稳定同位素技术在农田生态系统、森林生态系统及流域水循环研究中的应用提供开辟了新的技术途径，对提升蒸发估算精度和完善生态水文理论具有重要意义。 

图1. ISONEVA框架示意图。.（a）表层土壤控制体内降水、蒸发和非蒸发通量示意；（b）ISONEVA利用评价时段前后土壤水含量及其同位素组成变化，估算蒸发/降水比值（E/P）的计算框架。

图2. 基于蒸渗仪数据，不同方法在时间尺度下 E/P（蒸发/降水）估算值与观测值对比。

该研究以“Technical note: Including non-evaporative fluxes enhances the accuracy of isotope-based soil evaporation estimates”为题发表于国际主流期刊《Hydrology and Earth System Sciences》。黑土保护与利用学科组特别研究助理富涵为第一作者，邹文秀研究员为通讯作者。司炳成特聘研究员、高明特别研究助理、鲁东大学李会杰副教授、刘俊明助理教授、以及来自意大利佛罗伦萨大学（University of Florence）的Danniel Penna副教授参与了研究。该研究得到国家自然科学基金、黑龙江省杰出青年科学基金等项目支持。

论文信息如下：

Fu, H., Gao, M., Li, H., Penna, D., Liu, J., Si, B., Zou, W.* Technical note: Including non-evaporative fluxes enhances the accuracy of isotope-based soil evaporation estimates. Hydrology and Earth System Sciences, 2026, 30, 1951–1968. https://doi.org/10.5194/hess-30-1951-2026