近年来人类活动导致全球生态环境日益恶化,干旱半干旱地区植物的水分利用问题尤为突出。为改善浑善达克沙地荒漠化形势,重建绿色家园,本文以该地区天然状态下的杨树为研究材料,基于稳定碳、氢、氧同位素示踪技术,结合量化方程、多源线性混合模型、热扩散法,分析杨树的水分利用效率、吸水来源和冠层耗水量,进而探讨杨树的水分利用策略,为实现该地区水资源优化配置、选择优势树种、恢复当地生态环境和可持续利用提供了理论依据。主要研究成果如下:（1）该地区叶片δ¹³C值范围在-23.10‰^-28.46‰之间,平均值为-25.28‰,与温度没有较强的相关性,而与降水量呈负相关关系;由于生物组成和呼吸方式的差异导致碳同位素组成表现为叶片<枝干<树轮。枝干水δD、δ¹⁸O值的变化范围较大,呈现雨季低旱季高的特点,与温度和降水量无相关性,而与降水中氢氧同位素具有较强的相关性。（2）利用量化方程计算了2016、2017年杨树的水分利用效率,发现杨树本身是一个具有较高水分利用效率的物种。两年间的WUE结果显示,2017年杨树处在更加水分胁迫的状态中,为了应对水分亏缺,杨树会提高水分利用效率。（3）结合直接相关法和多源线性混合模型,分析了不同月份杨树的吸水来源。结果表明,0-100cm和地下水是主要的吸水来源;当降水不足时,杨树利用深层土壤水或地下水,当降水过后,杨树利用更易吸收的降水水源,通过转化不同的吸水层位度过生长期。（4）利用热扩散法计算冠层耗水量,与当地降水量相比较,定量分析了每月的水量平衡;并结合水分利用效率和吸水来源,探讨杨树的水分利用策略。强大的根系系统、较高的水分利用效率和可调节的水分利用机制,使杨树能最大化的利用有限的水资源,也是其能在干旱半干旱地区生存的主要原因。