在干旱荒漠地区的某些生境下，C3荒漠植物红砂(Reaumuria soongoricaMaxim.)和C4荒漠植物珍珠（Salsola passerina Bunge）以单生和联生的方式共存于一个混生群落，这是珍贵的C3和C4植物联生类型。本论文主要从红砂和珍珠地上部分的形态结构和光合生理特征、以及地下根系形态特征的角度出发，研究它们在自然状况下的种间相互作用关系，及其对不同水分条件和根系分隔的响应。本研究主要内容包括：　　⑴自然状态下联生时，红砂的叶片厚度和贮水组织厚度增加，珍珠叶片的栅栏组织和贮水组织厚度减小，而且栅栏细胞排列疏松。联生时红砂和珍珠的黎明水势和正午水势以及叶氮含量高于单生。联生时红砂的光合速率显著高于单生，而珍珠的光合速率则低于单生。联生时水分和养分条件得到改善，C3植物红砂能够较好的利用联生条件生长，而C4植物珍珠则更为高效节省地利用环境资源。对地下根系来说，单生时，红砂和珍珠的细根(直径＜2mm)主要分布在10-20cm和20-30cm的土层深度;联生时，这两种植物的根系均主要分布在10-20cm的土层，互相重叠，细根在总根系中的比重和比根长增加。表明联生时根系重叠促进了珍珠细根的伸长生长，比根长增加使这两种植物对荒漠贫瘠土壤的适应性增强。　　⑵水分处理按照田间持水量(FWC，17.75％)的20％、50％和70％进行，对照为田间持水量的12％左右，土壤含水量为2.24％。不同水分条件下单生和联生时红砂和珍珠的光合生理和根系特征对种间相互作用的响应如下:自然状态下联生时，红砂的水势和叶氮含量以及PSⅡ的潜在和实际光化学效率(Fv/Fm和Yield)与单生相比显著升高，细根表面积和根重降低;珍珠的Fv/Fm和Yield较单生时降低，细根长增加;20％FWC条件下红砂和珍珠地上和地下部分的生长，均与自然状况下相反;50％FWC条件下联生时，红砂和珍珠的水分或养分条件得到改善，PSⅡ的光化学效率以及细根的根长和根重均显著高于单生;70％FWC条件下，这两种植物的环境条件、PSⅡ的光化学效率在单生和联生之间差异不显著，红砂地下部分细根的根长、表面积和根重减小，粗根比重增加，珍珠细根和粗根的根重均增加。就生物量来说，在各水分条件下，红砂和珍珠的地上和总生物量在单生和联生之间差异不显著，地下生物量在两种生长方式之间差异较大，说明植物种间关系主要是通过根系而非冠层进行。在水分胁迫条件(对照和20％FWC)下联生时，它们的地下生物量以及根冠比显著低于单生，在适水和高水条件（50％和70％FWC）下联生时地下生物量有所增加，根冠比在两种生长方式之间无显著差异。说明胁迫条件下，红砂和珍珠在种间相互作用下进行资源再分配进而协调地上和地下部分的生长;水分条件适宜或者高水条件下，联生促进了红砂和珍珠地下生物量的积累。不管在哪个水分条件下联生，红砂和珍珠的相对总生物量都大于1，它们的生态位在联生中发生不同程度的分离，珍珠和红砂分别在20％和50％FWC条件下具有明显的竞争优势。在土壤含水量低于20％FWC时，红砂和珍珠的种间关系即相对竞争指数符合胁迫梯度假说(SGH);土壤含水量高于20％FWC时，种间关系符合二次曲线型，在土壤含水量为54％FWC左右时，种间促进作用达到最大值。　　⑶根系分隔实验表明:自然状况下，相对于尼龙网（MB，根系无接触但有物质交换）和塑料膜（SB，根系无接触无物质交换）分隔，无隔(NB，根系有接触和物质交换)时红砂和珍珠PSⅡ的Fv/Fm和Yield分别显著升高和降低，珍珠细根的根长、表面积、根重也升高;20％FWC条件下，从NB-MB-SB，红砂和珍珠的光化学效率依次明显升高和降低，珍珠细根根长的递增幅度增大;50％FWC条件下，NB和MB时红砂的水势和叶氮含量、珍珠的水势以及细根的根长、表面积和比根长显著高于SB;70％FWC条件下，NB和MB时红砂的水势、叶氮含量、Yield以及细根重，珍珠粗根的根长、表面积和根重显著低于SB。综上，随着土壤含水量的增加和胁迫程度的减弱，红砂和珍珠的光合生理和根系特征对种间相互作用的响应从以根系接触为主导作用向以水分和养分的流通为主导作用转化。