大气凝结水在荒漠生态系统中起着重要的水源补充作用,一些荒漠植物能够通过叶片吸收并利用大气凝结水。然而,毛乌素沙地的几种典型植物是否能够通过叶片吸收凝结水,目前并不清楚。本文以叶片形态结构各异的沙蓬(Agriophyllum squarrosum)、软毛虫实(Corispermum puberulum)、赖草(Leymus secalinus)、刺藜(Chenopodium aristatum)和苦豆子(Sophora alopecuroides)为研究对象,采用模拟凝结水浸润实验、稳定同位素示踪技术、荧光示踪技术、生理指标测量等技术手段,研究了毛乌素沙地五种典型植物的叶片吸水特征及其生理响应,主要研究结果及结论如下:(1)沙蓬、软毛虫实、赖草、刺藜和苦豆子五种植物均具有叶片吸收凝结水的能力。氢稳定同位素标记处理后,沙蓬、软毛虫实、赖草、刺藜和苦豆子叶水δ~2H的范围从-28～-14‰升高至16～99‰,均由负值升高至正值,其中,沙蓬、软毛虫实、赖草、刺藜四种植物叶水δ~2H相较于苦豆子升高幅度更大,具有更强的吸收能力;赖草具有将叶片吸收水分向下运移的能力,其处理组根系水及根际土壤水δ~2H显著升高了16.03‰和17.74‰,表明赖草能够将叶片吸收水分通过茎干运输至根部及根际土壤,而沙蓬等四种植物组处理组δ~2H无显著变化,表明其不具有该能力,叶片吸收水分主要保存在叶片内部或通过蒸腾作用返回大气。(2)五种植物叶片的吸水和贮水结构不尽相同。荧光示踪结果显示,沙蓬具有叶表皮和毛状体两种吸水通道,而软毛虫实、赖草、刺藜和苦豆子仅叶表皮具有吸水能力。凝结水进入叶表皮后,五种植物有着不同的储水能力,沙蓬、软毛虫和赖草实有较多的贮水结构,其维管组织、海绵组织、机械组织等均可储存水分;刺藜和苦豆子仅维管组织储存水分,储水能力相对较弱。(3)五种植物对叶片吸水的利用程度不同。沙蓬、软毛虫实、赖草、刺藜通过叶片吸水显著改善了植物的水分生理状态,苦豆子水分生理状态则无明显响应。凝结水浸润处理后,沙蓬水势提高24%,气孔导度降低57%,叶含水量增加2.94%;软毛虫实叶含水量增加2.45%;赖草叶含水量增加4.05%,气孔导度提高50%;刺藜叶水势提高22%;苦豆子叶水势、叶含水量、气孔导度均无显著变化。(4)研究结果表明,叶片吸水很可能是沙蓬、软毛虫实、赖草和刺藜四种植物适应严酷水分条件的一种重要机制,但未发现苦豆子有此机制。