本文以宁夏河东沙区白芨滩自然保护区柠条为研究对象,利用氢氧稳定同位素示踪的技术,采用直观法和多源线性混合模型对不同立地条件下柠条生育期(2018年5月～2018年10月)植物主要水分来源进行相关分析,研究各潜在水源对柠条的贡献率;结合大气环境因子和土壤水分定位监测,分析大气降水的时空变化及其对土壤水分的补给;采用挖掘法研究不同立地条件下柠条根系分布特征,分析研究区柠条的植物根系水分吸收利用和水分运移规律,明确柠条在不同立地条件下的水分利用策略,为区域水资源优化配置、植被恢复重建提供科学依据。主要研究结果如下:(1)对柠条生长期潜在水源(土壤水、地下水、植物水、大气降水、灌溉水)氢氧同位素特征、大气降水稳定同位素的环境效应以及季节变化进行分析,结果表明,研究区2018年5月～2018年10月大气降水线为δD=6.5255δ18O-3.7443。由于水汽来源的季节性变化,研究区大气降水线斜率明显小于全球大气降水线,且降水中δ18O与温度之间呈正相关关系;大气降水主要补给0～40 cm 土壤,为土壤水分活跃层;40-140cm为土壤水分过渡层,140～200cm为土壤水分稳定层。土壤蒸发线为δD=4.7611δ18O-26.264,土壤蒸发线斜率小于大气降水线斜率,表明研究区土壤水分蒸发比降水补给强烈,且土壤水分发生分馏效应。(2)对不同潜在水源研究分析,发现地下水δ18O的变化相对较为稳定,季节变化范围较小。土壤蒸发线的斜率小于土壤降水线的斜率,土壤水分由于蒸散发作用的影响,研究区发生同位素分馏效应。而深层土壤水稳定同位素δ18O与地下水δ18O分布接近,可见当地地下水对深层地下水有补给作用。从不同水源稳定同位素的变化,可以发现,土壤水分受到降水和地下水补给,δD和δ18O的变化范围大小依次为降水、土壤水、地下水。(3)利用直观法和多源线性混合模型对比不同立地条件下柠条木质部氢氧同位素和各潜在水分来源的稳定同位素特征,结果表明:随着坡度增加,柠条主要吸水层变浅。通过多源线性混合模型定量研究柠条生育期各潜在水源的贡献率,发现灌溉条件下,植物根系水分利用多选择为较浅层土壤,主要利用80cm以上的土壤水分;而无灌溉条件下的植物生长前期和中期主要吸收利用80 cm以下的土壤水,生长后期主要利用40 cm较浅层土壤水,灌溉水水分补给可影响到80 cm以上土壤层。此外,随坡度越大,生长前期和中期的植物主要吸水层变浅,而生长后期的植物主要吸水层变深。当坡度为16°时,生长前期和中期主要利用80 cm以下土壤水和地下水,生长后期主要利用60 cm 土壤水;当坡度为24°时,生长前期和中期主要利用20～40 cm浅层土壤,但生长后期主要吸收利用80 cm以下深层土壤水。(4)不同立地条件下植物根系分布特征存在明显的差异,受土壤水分和土壤养分的作用较为明显。当土壤水分和养分贫瘠时植物根系特征值的峰值,由土壤深层向浅层转移,且在峰值出现后随土壤深度的增加根系生物量逐渐减少。