水分是半干旱地区限制植物生长的关键因子。砒砂岩区位于黄河中游,因岩层的特性极易受到侵蚀而导致水土流失,从而对黄河中下游造成严重影响。为了解主要水土保持树种的水分利用特征,选择鄂尔多斯高原东部砒砂岩区的沙棘（Hippophae rhamnoides）、油松（Pinus tabuliformis）和山杏（Armeniaca sibirica）作为研究对象。采用稳定同位素技术测定沙棘、油松和山杏枝条木质部水和各潜在水分来源的δ18O值,应用多元线性混合模型计算各潜在水分来源的贡献比例,分析三个树种水分来源的季节动态和种间差异。测定三个树种叶片的δ13C值,分析水分利用效率的季节动态和种间差异。此外,采用热扩散技术对沙棘树干液流通量进行监测,并同步监测0-100 cm土壤水分动态,明确降雨及土壤水分与对沙棘液流通量的影响。主要研究结果如下:（1）三个树种都采用资源依赖型水分利用策略。5月,沙棘、油松和山杏都主要利用0-10 cm深度土壤水,占其总水分来源的比例分别为88.5%、94.0%和91.6%。7月,沙棘主要利用10-25 cm深度土壤水和雨水,比例为44.6%和35.4%;油松主要利用雨水,比例为93.7%;山杏主要利用25-100 cm深度土壤水和雨水,比例分别为55.9%和36.8%。9月,沙棘主要利用25 cm和75-100 cm深度土壤水,比例为88.9%;油松主要利用0-10cm和50-75 cm深度土壤水,比例为84.5%;而山杏均匀利用0-100 cm深度土壤水。（2）沙棘和油松在干旱时能够提高水分利用效率。5月沙棘的水分利用效率显著高于7月和9月。7月油松的水分利用效率显著高于9月。5月和7月沙棘的水分利用效率显著高于油松和山杏。（3）土壤水和降雨是沙棘液流通量的重要影响因子。沙棘液流通量对降雨具有响应时滞,沙棘液流通量与土壤含水量呈显著相关性。生长季初期,土壤水分处于较低水平,生长季中后期,土壤水分因降雨入渗补充逐渐增高。降雨量决定可以补充到的土壤深度。6.5 mm的降雨事件只能补充到30 cm以内的浅层土壤水分;然而52 mm的降雨事件可以补充到100 cm以内土壤水分。沙棘液流通量整体表现为生长季初期较低,生长季中后期较高。此外,降雨后沙棘液流通量恢复或超过雨前水平需要1-4 d。沙棘液流通量与0-100cm土壤水分呈显著正相关,其中70-100 cm深度土壤含水量对液流通量影响更高。此外,相比其他月份,6月和7月内沙棘液流通量受土壤含水量影响更强。综上,3个树种在不同季节根据不同水分来源的可利用性,选择利用不同深度的土壤水或雨水。沙棘和油松干旱时能够提高水分利用效率适应环境变化,可能比山杏更适应当地的半干旱环境。土壤水分具有季节动态。降雨补给土壤水分,入渗深度取决于降雨量。除具有季节动态外,沙棘液流通量受降雨和土壤水分影响并具有1-4 d的响应时滞。6月和7月,土壤水分是限制沙棘液流的重要因子,而且70-100 cm深度土壤水分对沙棘液流的影响更强。