我国北方农牧交错带地域广阔,是对国民经济和生态环境保护极其敏感和至关重要的前沿阵地,保护和发展的地位十分重要。本论文选择在农牧交错带发展人工草地的2种主要草种紫花苜蓿和羊草,开展水分控制实验,试图研究该区域人工草地的生产力形成机制和固碳机理,以提高区域人工草地的生产力和固碳效率,为合理高效的开发利用植被资源提供科学依据。本研究以紫花苜蓿和羊草为实验植物种,设置重度水分胁迫(土壤体积含水量为12％)、中度水分胁迫(土壤体积含水量为16％)和轻度水分胁迫(土壤含水量为20％)三种土壤水分梯度,开展5周的控制实验,每周测定各处理水平下的植物形态特征、生物量、蒸发散及元素含量等,分析不同土壤水分对紫花苜蓿和羊草的形态特征、生物量及碳分配格局、蒸发散和水分利用效率。研究结果表明:　　 1.土壤水分对紫花苜蓿和羊草的形态特征均有一定的影响,紫花苜蓿在轻度和中度水分胁迫下生长状况明显好于重度水分胁迫下的紫花苜蓿；轻度水分胁迫下羊草的生长状况最好,中度水分胁迫下的羊草次之,但形态参数显著低于轻度水分胁迫组；重度水分胁迫下的羊草生长受水分限制极为明显,各形态参数明显低于轻度和中度水分胁迫组,生长状况较差。　　 2.土壤水分对紫花苜蓿和羊草的生物量和固碳量有明显的影响,并且对生物量和固碳分配比例有影响。紫花苜蓿在轻度水分胁迫下的根、茎及总生物量为各处理最高,中度水分胁迫下紫花苜蓿的叶生物量最大,生物量更多的分配给了叶；羊草在轻度水分胁迫下各部分生物量均为最大,显著高于中度和重度水分胁迫组；紫花苜蓿和羊草的生物量分配比例和碳分配比例具有明显的差别,紫花苜蓿的根冠比为0.70,羊草的为2.30；紫花苜蓿的地下部分和地上部分碳分配比例为0.67,羊草的为1.50。　　 3.紫花苜蓿和羊草的蒸散量和蒸腾量均随土壤水分增加而增大；紫花苜蓿的形态变化量与单位蒸腾量的比值呈先大后变小的趋势,羊草的形态变化量与蒸腾量比值在初期较大,中期略有减少,后期达到峰值；紫花苜蓿和羊草的根、茎、叶和总生物量的水分利用效率均在中度水分胁迫下达到最高值,紫花苜蓿的根生物量水分利用效率在重度水分胁迫下大于轻度水分胁迫,其余部分的水分利用效率均为重度水分胁迫下最小。　　 我国北方农牧交错带地域广阔,是对国民经济和生态环境保护极其敏感和至关重要的前沿阵地,保护和发展的地位十分重要。本论文选择在农牧交错带发展人工草地的2种主要草种紫花苜蓿和羊草,开展水分控制实验,试图研究该区域人工草地的生产力形成机制和固碳机理,以提高区域人工草地的生产力和固碳效率,为合理高效的开发利用植被资源提供科学依据。本研究以紫花苜蓿和羊草为实验植物种,设置重度水分胁迫(土壤体积含水量为12％)、中度水分胁迫(土壤体积含水量为16％)和轻度水分胁迫(土壤含水量为20％)三种土壤水分梯度,开展5周的控制实验,每周测定各处理水平下的植物形态特征、生物量、蒸发散及元素含量等,分析不同土壤水分对紫花苜蓿和羊草的形态特征、生物量及碳分配格局、蒸发散和水分利用效率。研究结果表明:　　 1.土壤水分对紫花苜蓿和羊草的形态特征均有一定的影响,紫花苜蓿在轻度和中度水分胁迫下生长状况明显好于重度水分胁迫下的紫花苜蓿；轻度水分胁迫下羊草的生长状况最好,中度水分胁迫下的羊草次之,但形态参数显著低于轻度水分胁迫组；重度水分胁迫下的羊草生长受水分限制极为明显,各形态参数明显低于轻度和中度水分胁迫组,生长状况较差。　　 2.土壤水分对紫花苜蓿和羊草的生物量和固碳量有明显的影响,并且对生物量和固碳分配比例有影响。紫花苜蓿在轻度水分胁迫下的根、茎及总生物量为各处理最高,中度水分胁迫下紫花苜蓿的叶生物量最大,生物量更多的分配给了叶；羊草在轻度水分胁迫下各部分生物量均为最大,显著高于中度和重度水分胁迫组；紫花苜蓿和羊草的生物量分配比例和碳分配比例具有明显的差别,紫花苜蓿的根冠比为0.70,羊草的为2.30；紫花苜蓿的地下部分和地上部分碳分配比例为0.67,羊草的为1.50。　　 3.紫花苜蓿和羊草的蒸散量和蒸腾量均随土壤水分增加而增大；紫花苜蓿的形态变化量与单位蒸腾量的比值呈先大后变小的趋势,羊草的形态变化量与蒸腾量比值在初期较大,中期略有减少,后期达到峰值；紫花苜蓿和羊草的根、茎、叶和总生物量的水分利用效率均在中度水分胁迫下达到最高值,紫花苜蓿的根生物量水分利用效率在重度水分胁迫下大于轻度水分胁迫,其余部分的水分利用效率均为重度水分胁迫下最小。