蒸腾是植物最基本的生理生态活动之一,也是水分在土壤植物大气连续体(SPAC)中运移的关键环节,土壤中所储存的水分90%都以蒸腾的形式散失到大气中,因此研究干旱半干旱地区植被蒸腾耗水过程具有重要的意义。本文以科尔沁沙地三种典型固沙植被小叶锦鸡儿、差巴嘎蒿、杨树为研究对象,分别使用Li-6400光合作用仪,FLOW32-1K包裹式、插针式植物茎流计及Shuttle-Wallace(S-W)模型结合各试验样地的气象数据,对不同植被的叶片尺度、植株尺度、群落尺度的蒸腾耗水规律分别展开研究,主要研究结果如下:(1)叶片尺度上,通过对小叶锦鸡儿、差巴嘎蒿、杨树三种植被光合作用过程的对比,发现三种植被的净光合速率Pn及蒸腾耗水量在降水后均发生了不同程度的提升,净光合速率日变化在干旱胁迫下呈现出不同程度的“午休”现象。降水后三种植被的“午休”现象明显减弱。通过对“午休”期间气孔限制值Ls及胞间CO2浓度Ci趋势的对比,分析得知差巴嘎蒿和杨树在干旱时期的午休现象由气孔限制因素造成,而小叶锦鸡儿的午休现象由非气孔限制因素造成。经过进一步将气象因子结合植被自身生理生态指标进行相关性分析及通径分析后,结果显示出PAR是促进植被进行光合作用的主要环境因子(干旱时期平均R2>0.9、雨后平均R2>0.75 P<0.01),三种植被在干旱胁迫下,为降低自身蒸腾耗水,所进行不同的自身调节方式。之后通过对建立了三种植被在干旱胁迫下及降水后Pn的模型,结果揭示差巴嘎蒿对干旱环境的适应能力最强,其次为小叶锦鸡儿和杨树。(2)植株尺度上,生长季小叶锦鸡儿和杨树茎干液流速率日变化均呈单峰曲线,月平均液流速率呈现7月>6月>9月>8月>4月>5月>10月的趋势。日累计液流量呈“S”形曲线分布,各月液流累计量趋势与液流速率各月的大小顺序一致。液流速率的日波动受控于气象条件的变化,尤其是阴雨天会出现液流启动时间延迟、结束时间提前各30min左右,各时段液流速率显著降低的现象。地下水浅埋区水位对杨树蒸腾耗水响应敏感,降雨14日后地下水位累积下降7.8cm,而7日后地下水位只下降了 1.7cm,说明越是干旱,杨树对地下水的消耗量越大,地下水浅埋区地下水位对杨树的蒸腾响应十分敏感。(3)在林分尺度上,结合不同气象因子及杨树自身生理生态指标建立出各时段拟合优度R2最好的模型,基于各时段所建立的气孔导度模型结合S-W模型对杨树群落的蒸散量进行模拟,最后对模拟结果运用同时期液流实测值进行验证,结果显示总体上该模型模拟值与实测值偏差较小,能较好的对干旱区人工杨树群落的蒸散量进行模拟,但对于太阳辐射很小的全阴或全雨天S-W模型模拟精度不高。