为改善浑善达克沙地沙漠化严重的形势,杨树以其防风固沙且抗旱的特性被广泛种植。本文以内蒙古浑善达克沙地杨树作为研究材料,基于稳定同位素示踪技术,在2015年～2018年间,比较该地区降水、土壤水、植物茎干水和地下水同位素特征值的变化,运用直接对比法、吸水深度模型、多元线性混合模型和贝叶斯模型对植物吸水来源进行定性与定量相结合的分析,再对比四种方法得到可信的吸水来源,进而确定杨树独有的吸水规律,为合理利用沙漠地区水资源以及实现干旱半干旱地区水资源的优化配置提供理论依据。主要结果如下:(1)土壤含水率的变化受到气候与植物生长的双重影响,浅层土壤含水率易受到降水、蒸发、植物根系的影响产生剧烈变化,深层土壤含水率较稳定。杨树萌动期、越冬准备期土壤含水率变化幅度较小,生长期由于环境因素的不稳定变化,土壤含水率变化范围大。降水后各层土壤含水率均有所增加。(2)分析年际与年内间不同水体的同位素特征,得到当地大气降水线为δD=7.6937S18O+5.014,R2=0.9457,同位素受到了不平衡的二次分馏。降水氢氧同位素受温度、降雨量和相对湿度环境因素影响,其中温度占主导地位,温度效应显著。降水对土壤水、地下水都进行了补给,降水使浅层土壤水氢氧同位素贫化,降水入渗使地下水氢氧同位素平滑,导致地下水氢氧同位素变化趋于稳定。(3)运用直接对比法、吸水深度模型、多元线性混合模型和贝叶斯模型,分析杨树在生育期及降水前后主要的吸水来源及其组分,揭示了杨树面对干旱环境下独特的吸水机制。杨树的吸水来源在不同潜在水源间较为灵活的转变,植物经历长时期的干旱,杨树主要利用深层土壤水和地下水,在雨季降水量充足的时期,杨树优先利用受到降水补给的浅层土壤水后吸水层位下移。(4)定量分析杨树水分利用机制的影响因子,得出地下水埋深、土壤含水率、前期降水量都影响着植物对各层土壤水的利用,地下水埋深与植物对地下水利用比例呈负相关,干旱季节对地下水的利用率高于降水季节。