随着全球水资源短缺问题越来越严重,干旱半干旱地区水资源合理配置尤为重要。本文以浑善达克沙地优势灌木黄柳为研究对象,基于碳氢氧同位素示踪技术,分析当地大气降水、土壤水、地下水、大气水汽等同位素以及与气象因子关系,并结合多源线性混合模型、贝叶斯模型,分析黄柳在不同阶段的水分来源以及水分利用效率,为实现该地区水资源优化配置、改善荒漠化、恢复当地植被和生态系统提供了科学依据。主要研究成果如下:(1)分析不同水体氢氧同位素月变化特征。结果表明:各水体同位素值差异表现为黄柳枝干水>向阳面土壤水>背阳面土壤水>大气降水>大气水汽>地下水。通过研究各水体同位素值与温度、降水之间的关系,发现大气降水、大气水汽δD、δ180值与温度成正相关关系,地下水与埋深有一定的正相关关系,黄柳茎干水δD、δ180值与降水有正相关关系,大气水汽δD、δ18O值而与降水呈负相关关系。(2)利用直接相关法以及多源线性混合模型、贝叶斯模型分别定性定量判断各月份黄柳水分来源,并由此总结出的黄柳水分利用模式。黄柳在4-5月主要吸取中深层水,6-8月由于降水的增多,主要利用降水以及经过降水入渗过后的表层土壤水,9-10月主要吸收中上层土壤水,并且随深度变化也有可能吸收深层土壤水,也可能利用地下水。(3)2018年黄柳叶片向阳面δ13C值变化范围为-28.34‰～-26.49‰,而背阳面δ13C值变化范围为-29.16‰～-26.96‰。月变化呈现先减小后增大的趋势,也存在旱季高、雨季低的特点。δ13C值与当天温度也没有相关关系,与降水呈负相关关系。向阳面、背阳面黄柳的WUE范围分别为84.83～155.23mmol C·mol-1H2O、72.30～153.75mmol C.mol-1H2O;平均值分别为 124.22、116.80 mmol C.mol-1H2O。从 WUE值可以看出黄柳具有较高的水分利用效率。