为了探究不同配置下沙生植物的生理生态学特征差异及其对水分的响应机制，以腾格里沙漠沙坡头地区3种常见的典型沙生植物柠条（caraganakorshinskii）、油蒿（artemisia ordosica）、沙木蓼（atraphaxis bracteata）为研究对象，用Li-6400便携式光合作用测定系统测定3种植物的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（E）和气孔导度（Gs）并分析各自的水分利用效率（WUE）和光能利用效率（LUE）。通过不同配置下植株的生理生态学特征差异比较得出以下结论：（1）3种植物的净光合日变化曲线都是双峰型，有明显的午休现象，对光强反应灵敏，能充分利用太阳辐射。沙木蓼的光合速率保持在一个较高的水平，即使在中午也并没有太大幅度的降低；柠条和油蒿则表现出对干旱的适应性，光合作用在上午强烈，下午保持较低水平。（2）不同配置的植株的光合速率存在差异。柠条在点状配置下比带状配置下能获得更有效的资源分配，因此光合速率更高；沙木蓼种群密度越大，个体光合速率越低；对于同处生殖期的油蒿而言，不同株龄对光合作用产生一定影响，随株龄的增加，光合能力有所下降。（3）3种植物的气孔导度和蒸腾速率变化规律不一致，表现出各自对环境的适应性。柠条的气孔导度早晨较高，下午较低，是为了减少蒸腾散失水分以避免植株缺水的环境适应机制。10年和15年油蒿的蒸腾速率在午间和下午并没有随气孔导度的下降而显著降低，可能是它们当时气孔导度水平还在气孔阀值之上，因此没有对蒸腾作用产生太大影响，而20年油蒿的蒸腾作用明显减弱。沙木蓼的气孔导度变化与光合作用和蒸腾作用表现出明显的一致性，气孔更多的呈开放状态，体现了不同物种不同的适应策略。（4）种群密度对气孔导度和蒸腾速率的大小有很大的影响。种群密度越大，气孔导度越小，可能是种内水分竞争导致的。油蒿和沙木蓼的蒸腾日变化曲线呈双峰型，而柠条的呈单峰型，说明它们对环境的适应方式不尽相同。沙木蓼光合速率较高，生长迅速，但伴随的是较大的蒸腾失水；而柠条和油蒿的气孔导度Gs在中午是大幅度降低，以减少蒸腾失水，同时也使得光合速率的下降。（5）不同配置不同物种的水分利用效率存在差异。柠条的水分利用效率日变化曲线是双峰型，峰值出现在光合峰值点即9:00和17:00，这与光合作用的2个峰值是相对应的。而沙木蓼和油蒿的水分利用效率日变化曲线呈下降趋势，原因在于沙木蓼依赖大量的蒸腾耗水使光合速率维持在较高水平，所以水分利用效率在9:00之后差距不太显著，而由于油蒿下午的光合水平较低，水分利用效率也保持较低水平。不同配置下，柠条林比混柠林的水分利用效率更高，密度和株龄对植物水分利用效率影响不大。（6）柠条和油蒿的光能利用效率日变化曲线呈倒抛物线型，沙木蓼的则是平缓型。这个差异的主要原因，午时柠条和油蒿叶片的气孔关闭会抑制光合作用使得光能利用效率降低，而沙木蓼一直进行光合作用。因此，沙木蓼比柠条和油蒿生长更快，但耗水增加。这可能就是在干旱的流动和半固定沙丘区天然植被中，沙木蓼的适应性较差，分布不如柠条和油蒿广泛的生理学原因。不同配置下的光能利用效率，点状配置比带状配置高，在研究范围内，小密度比大密度高，小株龄比大株龄高。