干旱沙漠地区固沙植被的建立，显著地改变了土壤—植被系统的生态水文过程。对生态水文过程的解析，有助于了解固沙植被的水循环过程、水分利用特征及调控机理、群落的稳定性和演替机制。本文以水文过程、生态过程以及与其相关的水分运移参数三方面入手，运用实验生态学方法，在位于腾格里沙漠东南缘的中国科学院沙坡头沙漠研究试验站人工固沙植被区和水分平衡综合观测场进行了为期3年的研究。 1、植被区水文过程的研究表明，冠层截留量与降水量、降水强度的关系用指数方程能够给予很好的拟合，当降水量无穷大时截留量接近于常数。生物结皮的形成影响到土壤蒸发，是因为生物结皮具有较高的持水能力，当表层土壤含水量高时有生物结皮的存在增加了水分蒸发损失，而表层土壤干旱时结皮可以把水分束缚在土壤中抑制蒸发。固沙植被中，植物蒸腾表现为油蒿明显高于柠条、单种群落高于复合群落，以叶面积指数和有效盖度做为纯量，可以对植物蒸腾从叶片水平到群落水平的尺度转换。该区的降水主要消耗于蒸散发，干旱不仅降低植被区的蒸腾量和蒸散量，而且增加了降水的蒸发损失比例，植物利用的有效水分更少。 2、植物群落的生态过程及其与水环境的关系研究表明，柠条、油蒿和一年生植物对干旱胁迫有着不同的适应对策。当干旱发生时，柠条叶片脱落、新梢停止生长，有时甚至不萌动；而油蒿出现整株或部分死亡，因而减少植物地上部分对水分的需求；相对而言，一年生植物对降水的依赖性较大，一般在雨季萌发生长并迅速完成生活史，并且它们的定居与灌木植被类型密切相关。根系的分布和动态是植物响应水环境演变的结果，生长季土壤含水量和根系生长均出现2次高峰期，但生长高峰比土壤含水量高峰滞后。 3、对水分运移参数的研究表明，随着固沙年限的延长生物结皮层及其下的亚土层逐年增厚、土壤表层质地交细、容重下降、持水能力增加。在植物体中水分的贮存和传导，柠条以渗透调节为主、而油蒿以膨压调节为主，并且油蒿的水分调节能力高于柠条；随着植物木质化程度增加枝条的渗透调节能力逐渐增加，而维持膨压的能力和水分调节能力逐渐减小；根系表现出容易失水的特性，有利于水分的向上传输。