干旱沙區常因降雨量低、蒸散量高而呈現負水量平衡狀態，水分成為植物生存與生長的主要限制因素。地下水是沙漠生態系統中的重要水源，旱區地下水生態系統的水量平衡，與植物生長密切相關，直接決定了生態修復的可持續性，對以植被重建為主的生態修復及荒漠化防治具有重大意義。
中國科學院西北生態環境資源研究院團隊，依托沙坡頭沙漠研究試驗站的中國北方沙區水量平衡自動模擬監測系統——沙坡頭蒸滲儀群，采用其中12個大型稱重式蒸滲儀（填充土壤為騰格里沙漠的風沙土，從裸沙到多種單一栽植及灌木與半灌木混合栽植），系統量化了2019年至2023年間不同沙漠生態系統的水量平衡組分及植物生長動態。
研究發現，地下水補給（-2.5m地下水位）使土壤水儲量變化向新的水量平衡狀態轉變，增加了實際蒸散發量和滲漏量。線性混合效應模型表明，地下水對水量平衡組分具有顯著影響，并能促進植物生長。增強回歸樹模型顯示，地下水可緩解干旱和降水稀少對沙漠水量平衡的影響。在有無地下水補給的沙漠生態系統中，油蒿單一栽植的水分利用效率分別為6.74kg·m-3和3.10kg·m-3。在有地下水的沙漠生態系統中，檸條錦雞兒單一栽植及油蒿和檸條錦雞兒混種的水分利用效率分別為3.05kg·m-3和2.64kg·m-3。
研究明確了半灌木在有無地下水的沙漠生態系統中都發揮著重要作用。對于無地下水的沙漠生態系統，推薦采用油蒿半灌木單一栽植。在有地下水的沙漠生態系統中，油蒿單一栽植、檸條錦雞兒灌木單一栽植以及油蒿與檸條錦雞兒混合栽植是更優的植物配置方案。
該研究通過以水分利用效率為主要評估指標的植物生長性能分析，為含地下水沙漠生態系統的推薦植物配置方案提供了直接依據。研究還指出干旱沙區的植被重建是防治沙漠化的有效解決方案，其中合理的植物配置方式是確保生態修復與重建長期可持續的關鍵。
相關研究成果以Groundwater Altered Water Balance and Plant Water Use Efficiency in Desert Ecosystems為題，發表在Water Resources Research上。研究工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金和中國博士后科學基金會等的支持。
論文鏈接
大型稱重式蒸滲儀
地下水與植物栽植對水量平衡各組分的影響
本文鏈接：干旱沙區植被重建區水量平衡與植物生長互饋機理研究獲進展http://m.sq15.cn/show-12-2165-0.html
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