青藏高原是世界第三极，其多年冻土占中国冻土面积的58％，对气候和水文过程很敏感。低渗透性多年冻土、季节冻融过程中活动层与外界的水热交换过程加大了冻土区水文过程研究工作的难度。多年冻土存在和变化在很大程度上改变了地表水径流模式、地下水补给特征、降水、地表水和地下冰（水）之间的补给关系以及水资源分配。水体稳定同位素作为一种成熟且精确的示踪方法，已经被广泛应用于水文学各个领域。在青藏高原北麓河多年冻土区开展了为期两年（2011年6月-2012年8月）的降水、河水和热融湖水定点样品采集工作，并且在青藏公路沿线采集了9个热融湖塘三个时段（7月、8月和9月）不同深度的湖水样品。同时，自2010至2013年在青藏高原不同区域（自昆仑山垭口至开心岭）开展了冻土钻孔工作，在钻探过程中获得了16个钻孔的地下冰和冻土融水样品。　　本文主要针对所采集的不同水体的氢氧稳定同位素变化特征开展了水体补给来源以及不同水体之间的相互补给关系研究，初步认识了青藏高原多年冻土区水文循环过程，这些工作为下一步深入开展青藏高原冻土区水文循环研究工作奠定了基础。通过以上的研究工作得出了一些初步的结论：降水同位素分析结果显示，整个观测期内北麓河降水同位素季节变化明显，温度效应比较显著，但是存在季节差异:夏季温度效应较弱，冬季温度效应较强，降水量效应不显著，这是由于北麓河地处西风和季风的过渡区，冬夏季节降水水汽来源不同；北麓河降水线斜率和截距均大于全球降水线(GMWL)，说明局地蒸发对北麓河降水贡献比例很大，强烈的蒸发导致较高的斜率和截距。昆仑山垭口处于季风的边缘区，夏季降水受季风影响很小，再加上强烈的局地水汽蒸发，使得其降水线斜率和截距高于全球和西南季风区。北麓河河水主要来源于降水补给，随降水量的差异河水同位素存在年际差异，降水量大则影响大，反之则小。昆仑山垭口河水同位素表现出显著的时间差异，蒸发线的斜率很低，截距非常偏负，这与强烈的水体蒸发有关；通过径流分割方法计算得出冰川融水对河水的贡献量约为74％，活动层融水对河水的贡献率约为26％。北麓河热融湖塘湖水同位素值明显高于降水同位素，这与热融湖塘类型有关。永久性热融湖塘（湖1），无外来补给，湖水流动性比较弱，其同位素波动较小，且δ18O和δD都相对正，d-excess偏负。季节性热融湖塘（湖2）受降水补给较多，因此其同位素波动较大。气温和降水量变化导致热融湖塘同位素存在显著的年际差异。另外，热融湖塘同位素随深度表现出了较大的差异，且存在显著的季节变化，这与湖塘深度的差异引起的不同层位湖水交换有关。整体来看，青藏公路沿线9个湖塘蒸发线斜率介于3-6之间，均小于GMWL的斜率，但湖水的滞留时间和蒸发程度造成了湖塘之间蒸发线斜率存在个体差异。湖塘蒸发线斜率具有显著的纬度效应，随着纬度增加，其斜率呈下降趋势，湖水δE值（湖水蒸发线与GMWL之间的交点）随着纬度的增加而增加。青藏高原地下冰同位素的区域差异特征反映了成冰时期局地气候和降水条件的差异，浅层地下冰同位素了反映了现代降水信息、活动层水热活动以及区域小气候的变化特征，而深层地下冰同位素的变化反映了冻土形成发展的历史，很好的保存了过去降水和气候信息，对于研究占环境和古气候有很好的指示作用。论文首次研究了青藏高原多年冻土区钻孔地下冰和土壤水的同位素变化特征及水分来源。总体来看，不同区域钻孔冰水同位素变化范围均小于降水同位素。冰水同位素表现出显著的深度差异，指示了不同层位地下冰水分来源的差异。冻结线斜率(＜7.3)明显低于区域降水线和全球降水线，体现了成冰过程中同位素的分馏效应、初始补给水体同位素的差异以及气候变化。另外，与地下冰相比，冻土融水水同位素显著偏负，这也与成冰时期同位素分馏和气候变化密切相关。