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五十年代，地球化学家在研究与生命有关的稳定同位素时发现，生物体中稳定同位素──特别是碳、氢、氧稳定同位素的含量与其自身特点、生存的环境条件密切相关，这就为生态系统中生物地球化学循环的研究奠定了基础，同时也为研究植物的生理生化活动、代谢机理以及环境因子对植物的影响提供了新的武器，在一定程度上满足了植物水分研究对新技术的需要。