生态水文分离假说在生态水文学研究中已引起了广泛的关注,并对传统的平移流理论提出了挑战。生态水文分离假说认为土壤中存在两种不混合的水体,植物更倾向于吸收流动性较小的水,而很少吸收容易获取的流动水。生态水文分离假说的存在对机械生态水文建模和水资源管理有着深远的意义。但目前尚不明确生态水文分离现象在何时、何处发生、持续多长时间,尤其在半干旱大陆性季风边缘区。本文聚焦兰州市山坡、山麓和河漫滩,广泛采集了降水、土壤水、植物茎水、地下水、土壤流动水和河水样品,测定了各种水体样品的氢氧稳定同位素,利用双同位素散点图对比法、降水量偏移法、分段同位素平衡法、两种不同土壤水对比方法分析了各水体样品的氢氧稳定同位素特征,对生长季、月尺度上生态水文分离现象进行了探讨。本研究取得了以下主要成果:(1)发现了不同水体氢氧稳定同位素值的季节变化特征不一且空间变化显著。4-10月河水和地下水的氢氧稳定同位素值逐月变化不明显,较为稳定。山坡降水、土壤水、植物茎水的氢氧稳定同位素值呈现先增大后减小的变化规律,这与采样地点的气温呈现先增大后减小的变化规律一致;山麓各水体的逐月变化与山坡一样,而各月降水、土壤、植物茎水同位素之间没有统一的大小关系,且土壤水蒸发不明显;河漫滩受河水的影响,降水、土壤水、植物茎水的氢氧稳定同位素平均值变化不明显。(2)发现了山坡、山麓和河漫滩的生态水文分离程度不同。就山坡而言,无论在生长季尺度还是月尺度上,双同位素散点图比较法和降水偏移量均证明存在生态水文分离现象,且山坡土壤水经历了明显的蒸发;山麓和河漫滩生长季均发生了明显的生态水文分离,但在各月生态水文分离的结果并不一致。对于山麓而言,6月、7月、8月、9月、10月的结果较为一致,发生了生态水文分离,而4月和5月的结果不一致。对河漫滩而言,5月、6月和9月的判断基本一致,均经历了完全分离或部分分离,而4月和10月的结果不一致。(3)初步揭示了山坡、山麓和河漫滩生态水文分离的差异及影响因素。不同生长环境,土壤性质、土壤含水量、植被生长环境等因素不同,生态水文分离的程度不同。无人工灌溉、较为干燥的北山各月均存在生态水文分离现象;受人工灌溉影响的山麓和受河水影响的河漫滩各月生态水文分离的程度不同。