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我国是世界上受荒漠化(desertification)危害最严重的国家之一。采用植树造林是半干旱地区防治荒漠化的重要途径。水分条件作为干旱半干旱区植物生长的主要限制因子,对造林植物的生长发育具有显著影响。探讨半干旱地区植物的水分关系,揭示植物适应干旱环境的生理生态机制,不仅具有重要的学术意义,更对我国荒漠化的防治具有现实的指导意义。本研究选择内蒙古和林格尔地区的樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)、柠条(Caragana korshinskii)、云杉(Picea asperata)、油松(Pinus tabulaeformis)四种主要造林植物的纯林及混交两种配置方式,从植物生长状况、生理水平,土壤—植物—大气连续体(soil plant air continuum, SPAC)系统水量平衡及其相关影响因素的角度进行研究,得到以下结果：(1)四种主要造林植物中柠条和樟子松的植物高度增长、新枝生长总量、新枝生长动态和盖度增长量占优势,优于油松和云杉。混交林中柠条和樟子松的生长指标都优于纯林,故认为樟子松与柠条的这种混交配置方式更为有利。(2)柠条和樟子松具有相对较高的净光合速率日均值；柠条的水分利用效率比樟子松低；混交林中柠条的水分利用效率比纯林中的高,从中可知柠条和樟子松混交的配置方式有利于柠条水分利用效率的提高。(3)由于我国北方半干旱区,不同年份的土壤水分环境和大气环境具有显著差异。而大气和植被同时影响了土壤水分的时空分布,根据受影响程度的不同,可将不同深度土壤大致分为速变层、活跃层和稳定层。土壤深度越浅,受大气影响越明显。强降水对深层土壤水分影响更为直接。(4)在潜在蒸发量计算的基础上,综合土壤储水变化量、造林植物蒸腾量、土壤水分流失情况分析,根据土壤水分平衡方程计算出该区域比较适合的造林密度如下：400mm理论降水下,云杉、柠条和樟子松的纯林配置密度分别以410.5株/hm~2、353.3株/hm~2、571株/hm~2为宜,樟子松柠条混交配置比以2：1为宜,配置密度分别以424.3株/hm~2、212.2株/hm~2为宜。通过上述研究结果分析,可得出如下结论：研究区四种主要造林植物中,柠条和樟子松具有生长状态好,高光合速率的生理生态特点,具有较强抗旱性和耐受性等优势。油松和云杉则受土壤水分胁迫较为明显。柠条和樟子松的混交配置方式对樟子松和柠条的生长均有促进作用。推荐樟子松与柠条混交配置比例为2：1,造林密度为樟子松291.1株/hm~2,柠条145.6株/hm~2。