紫色土是长江中上游地区最重要的农业资源。但紫色土土层浅薄,易受土壤侵蚀和干旱影响,水是该地区植物生长的主要限制性因子。四川盆地紫色土分布约占全国紫色土分布面积的51.53%,农林复合生态系统是紫色土区最常见的土地利用方式。而该系统中植物水分利用策略影响到生态系统功能、作物产量和坡地水分循环等诸多生物化学过程。因此,研究紫色土区典型农林生态系统中的林地和坡耕地植物潜在水源的氢氧同位素特征,明确不同植被类型植物的水分来源和水分利用模式,了解植物的水分利用策略,可为植被恢复和管理、农业抗旱等提供理论和科学依据。本研究以农作物（小麦、玉米）、草本（茅草）、灌木（黄荆）、乔木（柏树）为研究对象,以同位素为研究手段,结合土壤水分含量测定,取得以下主要结果及结论:（1）紫色土区（盐亭）大气降水线方程为:δD=7.15δ¹⁸O+12.70（R2=0.97,n=37）。该地大气降水δ¹⁸O值并没有呈现明显的“温度效应”,但却存在着显著的“降水量效应”,并且表现出明显的季节变化特征(即夏秋季节δ¹⁸O值低,而冬春季节δ¹⁸O值大);（2）从不同采样点δ¹⁸O值的变化特征,发现坡耕地浅层土壤同位素有富集效应。从不同季节δ¹⁸O值的变化特征,一年四季中,林地0-20cm的土层受外界环境影响比较大,同位素含量均较高,40cm以下相对稳定;土壤水中同位素值随着深度的增加而减小。林地土壤水方程与雨水方程相比,斜率和截距明显偏小;（3）在玉米的各个生长期,0-10cm土壤水都是其最主要的水分来源,均大于70%以上。特别是苗期对0-10cm土壤水利用率高达85.3%;拔节期由于月降水较多,因此拔节期对0-10cm土壤水利用率达到最大值,为86.4%;抽穗期、灌浆期、成熟期玉米根系较发达,所以利用整个土壤层的水分。小麦苗期,主要利用0-10cm土壤水,利用比例高达95.5%,拔节期加大了对整个土壤水的利用,抽穗期对0-10cm土壤水利用减少,而对10-20cm土壤水利用增加,灌浆成熟期对0-30cm土壤水利用均较大。茅草在3-10月份期间,对0-10cm土壤水利用率较大,7月份达到90.2%。11-1月期间,对各个土层土壤水利用率相差不大。除12月、1月外,黄荆对0-10cm土壤水的利用比例最大,7月份达到最大利用率87.6%;1月至6月期间,黄荆对10-30cm土壤水的利用比例也比较高;11月至2月期间,主要依赖地下水。由于侧柏根系主要分布在表层土壤,因此在降雨量较多的情况下,对0-10cm土壤水的利用率也较大,利用率可达60%-80%;从11月份到次年4月份,柏树对各水源的利用情况变化较大,但主要集中利用30cm以下土壤水及地下水。（4）不管是农作物、草被、灌木还是乔木,它们对于0-10cm土壤水的利用均较高。对于农作物（玉米、小麦）来说,由于苗期根系短小的限制,对0-10cm土壤水的利用均较大,并且各个生长期对此层土壤水利用率都不低于40%,但玉米对0-10cm土壤水的利用率比小麦对此层土壤水利用率高。在降雨量较多的月份里,柏树、黄荆、茅草对0-10cm的利用率也较高。对于40-50cm土壤水,小麦对此层土壤水的利用率不如玉米高,但茅草对此层的利用率更高。对于地下水来说,总体上看,柏树对其利用率高于黄荆。因此农林生态系统植物间雨季存在着对浅层土壤水的竞争,而在旱季植物之间竞争作用弱化,是维持植物生存和生态功能的重要机制。