降水是半干旱沙地生态系统重要的水分来源，同时也是制约沙地植被生长的主要因素。降水对植被的影响主要反映在降水变化对植物的种类、盖度、高度、物种多样性以及植物个体地上和地下部分等生态学特征及蒸腾、光合生理特征的改变，对土壤的影响主要表现在对土壤理化性质和土壤水分过程的改变。本文以科尔沁沙地固定沙地为研究对象，运用野外增减雨试验装置和室内分析相结合的方法，于2013年5-9月研究了沙地土壤水分过程和土壤理化性质、植物生理生态特征对降雨增减变化的响应。主要结论如下:　　(1)降雨量增加促使深层土壤的细沙含量增加，减雨导致浅层土壤粗沙增多;减雨使得沙地土壤容重增大，增雨则相反;减雨60％和30％可降低0-40 cm土壤的pH，减雨60％可增大0-20 cm土壤的电导率。　　(2)降雨量增加60％，可显著增加60 cm以下土层的土壤含水量(P＜0.05);增雨30％时，土壤含水量不但没有增加反而减少;减雨30％则使浅层土壤水分大于其它层。降雨对储水量的影响表现在增雨60％可明显增加土壤在0-100 cm的含水量。　　(3)在6、7、8月，降雨增减变化对植物群落高度有显著影响(P＜0.05)，植被平均高度随着降水量的增加而增加，增雨60％可使6、7、8月植被平均高度分别增加18.33％、8.89％和0.14％;植被盖度亦随着降雨量增加而增大，8月达到最大值，相比增雨60％，增雨30％更能促进群落盖度的增大;降雨量变化影响群落植株密度。当年的降雨增减变化对半干旱沙地植被的多样性和均匀度均没有显著影响，但减雨可显著增加7、8月物种的丰富度(P＜0.05)。　　(4)随着降雨量的增加，地上生物量逐渐增大，在增雨60％时达到最大值;而地下生物量随着降雨量增加而显著增大，同时减雨60％也使地下生物量增加。此外，随着降水量的降低，地下与地上生物量的比值增加。固定沙地地下生物量主要分布在0-20 cm之间，占总地下生物量的59.81％;当降雨减少60％时，40-60 cm土壤根系的分布也略有增加;同时，降雨量的增加也促进了不同深度地下生物量的增加。　　(5)在8月，降雨量减少60％，大籽蒿的膜透性为42.84％，高于减雨30％的处理，随着降水量的增加，细胞膜透性增加幅度明显;黄蒿的膜透性虽然表现出在自然对照情况下最高，且增雨和减雨都能促使其降低，但各处理之间差异不显著(P＞0.05)。大籽蒿细胞相对含水量随着降雨量增加而增加;增雨和减雨都能使黄蒿叶片相对含水量在7月降低。大籽蒿叶片水势在7月大于8月，且在7月，降雨增减都使叶片水势明显降低;与大籽蒿相反，降雨增减都使黄蒿的叶片水势增加。　　(6)在减雨60％、30％及自然对照情况下，大籽蒿叶片净光合速率Pn的日变化曲线呈双峰型，且光合速率在降雨量增加30％时最大;减雨60％气孔导度峰值比减雨30％和自然对照晚出现2小时左右;蒸腾速率在自然对照和增雨处理的日变化中表现出先增加后降低的趋势;减雨处理使蒸汽压亏缺值降低，增雨则相反;在不同降雨处理下大籽蒿水分利用效率都呈现出减雨大于增雨的规律。　　(7)赖草在各处理下的净光合速率呈单峰型。减雨对赖草的气孔导度有显著影响(P＜0.05)，而增雨对该值影响不显著(P＞0.05);减雨60％时，蒸腾速率明显小于其他处理;在不同降雨处理下，叶片水分利用效率与大籽蒿表现出一致的规律，即减雨条件下的水分利用效率大于增雨下的值，此外，在减雨60％和增雨60％时，赖草水分利用效率都会提高。