凝露是干旱与湿润地区普遍存在的气象学、水文学和生态学现象，不仅是重要的水分来源，同时也显著改变植被生理状况以及微气象环境。本研究以干旱区黑河中游甘肃张掖春玉米和半湿润区河北栾城冬小麦-夏玉米生态系统为研究对象，以大气水汽δD和δ18O比值和通量的原位连续观测系统为核心技术，辅以涡度相关技术和常规气象观测技术，采集露水以及凝露期间土壤、植物茎秆和叶片样品，重点解决以下科学问题:(1)利用通量-廓线技术对比分析干旱区与半湿润区农田生态系统凝露量、频率和持续时间及其控制机制;(2)定量解析干旱区与半湿润区农田生态系统凝露期间的露水同位素组成与生态系统的水库和水通量同位素组成的相互关系，量化近地层大气水汽（向下）、土壤蒸发和植物蒸腾（向上）对露水量贡献比例的差异性。　　结果表明:(1)甘肃张掖和河北栾城的凝露强度相近，分别为0.14 mm night-1和0.16 mm night-1，凝露量分别占同期降水量的9.5％和4.1％;凝露发生频率分别为59％和79％，分别是同期降水发生频率的2.8和2.4倍;凝露持续时间范围均为0.5～12.0 h，平均持续时间分别为5h和5.4 h;大气水汽浓度差和凝露持续时间是共同控制凝露量的主要因素。未来气候变化条件下大气相对湿度增加，干旱区和湿润区凝露量、频率和持续时间可能持续增加。(2)甘肃张掖和河北栾城的露水δD和δ18O分别与大气水汽δD和δ18O相关性显著，与叶片水δD和δ18O相关性较好，与土壤水和茎秆水δD和δ18O相关性不显著。基于δ18O示踪拆分研究表明，甘肃张掖和河北栾城露水通量分别是净生态系统大气水汽通量的1.02和1.22倍，近地层大气水汽（向下）占露水来源的比例分别为99％和98％，而土壤蒸发和植物蒸腾（向上）仅分别占1％和2％。