植物水分生理特性的研究一直是植被建设中的热点和难点问题,其有利于了解植物的生长机制以及环境对其作用,为植被建设服务。本文以毛乌素沙地几种主要灌木和乔木为研究对象,研究了不同植被下土壤水分的动态变化,开展了5种灌木的水分生理特性(光合、蒸腾特性、水分利用效率、水势变化规律、耐旱特性、灌木对干旱和CO2浓度升高的响应)的试验研究,比较分析了5种灌木生理因子的变化规律以及5种灌木对环境的适应方式,为该区灌木的种植和配置提供了一定的依据。另外,以热扩散技术为手段,研究了乔木的耗水特性,并以降水量和乔木的耗水量为依据,对乔木的水分供求关系进行了探讨,提出了该区乔木栽植应注意的密度问题。其得出主要结论如下:〔1〕在主要生长期(4-9月),樟子松、新疆杨、旱柳耗水量分别为1140.0、883.49、2204.8 mm。对3种乔木的耗水量和降水量进行水分平衡分析,结果表明:同期降水总量只能满足樟子松蒸腾耗水量的28.1 %、新疆杨的36.3 %、旱柳的14.5 %,现种植密度下乔木以利用地下水/土壤水为主,为合理利用水资源,该地区3种乔木的种植应加大株行距。〔2〕5种灌木的光合能力最大多出现在6月或7月,年均光合能力大小顺序为羊柴〉柠条〉油蒿〉紫穗槐〉沙地柏;年均蒸腾速率大小顺序依次为羊柴〉油蒿〉柠条〉紫穗槐〉沙地柏;其年均水分利用效率大小顺序为沙地柏〉紫穗槐〉柠条〉油蒿〉羊柴。5种灌木水分利用效率最大出现在6:00或8:00。〔3〕5种灌木枝条水势日变化呈早晚高、中间低,其月际变化呈现两端月份低,中间高的趋势,与降水形成对应关系,其中6月水势最低,8月最高。5个灌木年均水势由低到高依次为沙地柏、柠条、油蒿、羊柴、紫穗槐。枝条水势与蒸腾速率存在明显的负相关关系,在一般情况下,枝条水势的降低能降低植物的水分利用效率,但对各植物的影响不一样。〔4〕干旱胁迫降低灌木光合速率和蒸腾速率,但能在一定程度上改善水分利用效率,并影响其峰值的大小及出现时间。随着干旱胁迫的增加,5种灌木黎明前水势、峰值、日均水势都减小(绝对值增加)。5种灌木中沙地柏、柠条主要通过渗透调节来保持膨压以适应干旱胁迫,而紫穗槐、油蒿与羊柴主要通过组织弹性来保持