Partitioning evapotranspiration (ET) into its constituent fluxes (transpiration (T) and evaporation (E)) is important for understanding water use efficiency in forests and other ecosystems. Recent advancements in cavity ringdown spectrometers (CRDS) have made collecting high-resolution water isotope data possible in remote locations, but this technology has rarely been utilized for partitioning ET in forests and other natural systems. To understand how the CRDS can be integrated with more traditional techniques, we combined stable isotope, eddy covariance, and sap flux techniques to partition ET in an oak woodland using continuous water vapor CRDS measurements and monthly soil and twig samples processed using isotope ratio mass spectrometry (IRMS). Furthermore, we wanted to compare the efficacy of δ2H versus δ18O within the stable isotope method for partitioning ET. We determined that average daytime vapor pressure deficit and soil moisture could successfully predict the relative isotopic compositions of soil (δe) and xylem (δt) water, respectively. Contrary to past studies, δ2H and δ18O performed similarly, indicating CRDS can increase the utility of δ18O in stable isotope studies. However, we found a 41–49% overestimation of the contribution of T to ET (fT) when utilizing the stable isotope technique compared to traditional techniques (reduced to 4–12% when corrected for bias), suggesting there may be a systematic bias to the Craig-Gordon Model in natural systems.

中文翻译：

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使用高频水蒸气同位素测量作为一种新方法来划分橡树林地每日蒸发量

将蒸散量 (ET) 划分为其组成通量（蒸腾量 (T) 和蒸发量 (E)）对于了解森林和其他生态系统的水资源利用效率非常重要。腔衰荡光谱仪 (CRDS) 的最新进展使得在偏远地区收集高分辨率水同位素数据成为可能，但该技术很少用于划分森林和其他自然系统中的 ET。为了了解 CRDS 如何与更传统的技术相结合，我们结合了稳定同位素、涡流协方差和树液通量技术，使用连续的水蒸气 CRDS 测量和使用同位素比质谱法处理的每月土壤和树枝样本来划分橡树林地中的 ET (IRMS)。此外，我们想比较 δ2H 与 δ18O 在用于分配 ET 的稳定同位素方法中的功效。我们确定平均日间蒸气压亏缺和土壤水分可以分别成功预测土壤 (δe) 和木质部 (δt) 水的相对同位素组成。与过去的研究相反，δ2H 和 δ18O 的表现相似，表明 CRDS 可以增加 δ18O 在稳定同位素研究中的效用。然而，我们发现与传统技术相比，使用稳定同位素技术时 T 对 ET (fT) 的贡献高估了 41-49%（校正偏差后降低到 4-12%），这表明可能存在系统偏差自然系统中的克雷格-戈登模型。我们确定平均日间蒸气压亏缺和土壤水分可以分别成功预测土壤 (δe) 和木质部 (δt) 水的相对同位素组成。与过去的研究相反，δ2H 和 δ18O 的表现相似，表明 CRDS 可以增加 δ18O 在稳定同位素研究中的效用。然而，我们发现与传统技术相比，使用稳定同位素技术时 T 对 ET (fT) 的贡献高估了 41-49%（校正偏差后降低到 4-12%），这表明可能存在系统偏差自然系统中的克雷格-戈登模型。我们确定平均日间蒸气压亏缺和土壤水分可以分别成功预测土壤 (δe) 和木质部 (δt) 水的相对同位素组成。与过去的研究相反，δ2H 和 δ18O 的表现相似，表明 CRDS 可以增加 δ18O 在稳定同位素研究中的效用。然而，我们发现与传统技术相比，使用稳定同位素技术时 T 对 ET (fT) 的贡献高估了 41-49%（校正偏差后降低到 4-12%），这表明可能存在系统偏差自然系统中的克雷格-戈登模型。