黄土高原生态环境日益恶化，干旱引起的草地退化、水土流失和土地沙漠化威胁着人类的生存与发展，而解决这一问题的根本是植被恢复。本氏针茅（S.bungeana）和克氏针茅（S.krylovii）作为黄土高原典型草原的建群种和优势种，能够在干旱地区广泛分布，必定有其特殊的抗旱机制。本研究以本氏针茅和克氏针茅为试验材料，采用聚乙二醇-6000（PEG-6000）模拟干旱胁迫，研究种子萌发期的抗旱机制；采用盆栽苗自然干旱及复水的方法，研究两种材料在土壤水分胁迫下的各种生理生化反应，探讨其内在的抗旱机制，为其进一步的开发利用提供理论依据。研究结果显示：1.PEG胁迫降低了本氏针茅和克氏针茅种子的萌发率、萌发指数、活力指数、胚芽长和幼苗鲜重，而在一定程度上增加了胚根长和根冠比；其中本氏针茅吸水率高，萌发快速集中，其萌发率和萌发指数随PEG浓度的增加，降低幅度小于克氏针茅；克氏针茅种子萌发吸水率小，萌发缓慢分散，但其胚根随PEG胁迫加剧增幅较大，根冠比、幼苗鲜重和活力指数高于本氏针茅；两种针茅在种子吸水萌发阶段和幼苗生长阶段对PEG胁迫的敏感性不同。2.土壤干旱胁迫导致本氏针茅和克氏针茅叶片相对含水量、叶绿素a、b和总叶绿素含量、SOD活性降低，叶片水分饱和亏、可溶性蛋白和MDA含量升高，POD和CAT活先升高而后降低，各个生理指标在复水后均能恢复到对照水平，说明两者具有较强的旱后修复能力；其中本氏针茅叶片水分状况、光合色素和膜系统结构受干旱胁迫的影响小于克氏针茅。3.干旱胁迫降低了本氏针茅和克氏针茅的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度；胞间二氧化碳浓度在午前低于对照，午后高于对照，说明引起光合速率降低的因素在午前以气孔限制为主，午后以非气孔限制为主；且克氏针茅受非气孔限制因素的影响更大；干旱胁迫使本氏针茅蒸腾速率下降幅度大于光合速率下降幅度，从而使其水分利用提高，而克氏针茅相反。说明本氏针茅在干旱胁迫下光合系统能维持较高活性，气孔调节能力强，能够更好的把握光合所需的CO2和可利用水资源之间的折中点，充分利用水资源，提高水分利用效率。