利用稳定同位素技术来研究流域水循环、气候变化过程等有重要意义。论文利用2010年～2012年在青藏高原及其毗邻地区收集的地表水样品稳定同位素测定结果,分析了青藏高原及其毗邻地区不同区域地表水稳定同位素空间变化规律,揭示了地表水稳定同位素与气象要素及海拔之间的关系。研究的主要内容和结果如下：(1)由于南北水汽来源及水汽循环方式不同,青藏高原河水δ18O表现为南部为低值而北部为高值的空间分布特征。青藏高原河水δ18O与纬度之间存在一定的正相关关系。青藏高原自喜马拉雅山南麓到唐古拉山以北,河水过量氘表现为两个高值区,喜马拉雅山南麓及唐古拉山以北河水过量氘为高值,而从喜马拉雅山北麓至唐古拉山以南河水过量氘表现为低值。导致这种变化的主要原因是喜马拉雅山南麓降水季节性变化、喜马拉雅山雨影效应及南北不同水汽来源及水汽循环方式。(2)温度效应导致青藏高原东西向河水中δ18O表现为冬低夏高的变化特征,而冬夏季水汽来源不同,导致了河水过量氘值冬高夏低的变化特征。河水δ18O和过量氘值空间变化自西向东都表现为先降后升的空间变化特征,在雅鲁藏布江河水δ18O最低,东部河水δ18O主要由高程效应主导。冬季,过量氘值自西向东空间变化与δ18O一致,自西向东表现为先降后升的空间变化特征。冬季,西部河水多冰川融水及地下水补给,而冰川融水受地表蒸发分馏影响较小,使得河水过量氘为高值。东部地区降雪过程中存在着稳定同位素动力分馏作用,使得降雪中过量氘值升高。(3)湖水δ18O自东向西有显著的减小趋势,这是由于青藏高原地区东部多开放湖,而西部地区大部分为封闭湖,开放湖受补给区内河流水情的影响大。湖水过量氘值表现为西部为低值,而东部为高值的变化特征,在夏季,青藏高原地区越往西空气越干燥,在干燥条件下湖水蒸发越强烈,过量氘值越低。(4)塔里木盆地河水从上游到下游,河水蒸发强烈,河水中δ180变大。塔里木盆地西南部帕米尔高原附近河水高程效应显著。塔吉克斯坦河水补给主要以高山地区冰雪融水为主,河水中δ18O垂直递减率较小。塔吉克斯坦河水中过量氘西高东低,塔吉克斯坦处于降水过渡带,其西部为以冬春季降水为主的地中海式气候,东部为夏季降水为主的典型西风带气候。由于冬春季海洋表面的相对湿度的差异,降水中过量氘在高纬度大范围内存在夏低冬高的季节变化特征。