珍稀濒危植物天然沙冬青[Ammopiptanthus mongolicus (Maxim.) Cheng f.]在荒漠地区自然生态平衡中由于受多种因素综合影响已处于濒临灭绝状况，为了保护挽救物种资源，本文通过平茬技术在天然沙冬青上的应用，探索沙冬青老林平茬复壮效应以及其生理生化指标变化，得出结论如下：(1)通过对西鄂尔多斯国家级自然保护区珍稀濒危植物沙冬青进行不同高度、不同粗度、不同茬口处理方式的平茬试验，各处理间新萌发枝条数和生长量有所不同，新生枝条生长过程中，其萌条数、生长量与留茬高度成负相关关系，但与平茬粗度成正相关关系。天然沙冬青适宜的留茬高度为3cm，平茬粗度为15.09~19.95mm，且茬口经涂油漆处理恢复生长效果更好。(2)平茬与未平茬沙冬青叶片相对含水量差异并未达到显著水平，但经平茬处理的天然沙冬青叶水势显著增加且成“单峰”曲线；日间净光合速率、蒸腾速率均呈现出典型的“双峰”曲线，日间有两次明显的“热休眠”现象。经平茬处理的沙冬青Pn日均(5.73μmolCO2m-2·s-1)比对照(4.95μmol CO-2m2s-1)高15.73%；Tr日均值(2.82mmol H12O-2·s-1)比对照(2.44mmol H2O-2·s-)高出15.57%；水分利用效率(WUE)日均值(1.82μmolCO2·mmol-1H2O)比对照(1.74μmolCO2·mmol-1H2O)高出13.92%，且差异性均较显著，说明平茬处理增强了沙冬青的生存力和适应力，提高了其潜在的生产力。(3)采用隶属度函数法对灌水前后萌蘖丛和对照丛沙冬青的抗干旱能力进行综合评价，可以得出，灌水前后萌蘖丛的抗旱综合评定结果均大于对照丛，随着干旱胁迫的解除，沙冬青抗干旱能力呈现减弱的趋势，平茬处理下的沙冬青萌蘖丛抗干旱能力最大。(4)平茬后，萌芽时间提前了7d左右，经过三年的生长完全恢复到平茬前的生物量，新萌生的一级分枝平均长度可达70.5cm，基部直径15.72mm。通过分析平茬沙冬青群落的结构动态和土壤结构的变化表明：依靠人工平茬改善种群结构，对沙冬青衰老株和干枯枝进行及时刈割更新复壮，最后形成了过渡类型结构介于稳定和衰老之间，即幼年植株比例低于稳定型而高于衰老型、壮年植株比例低于稳定型而高于衰老型，形成具有潜在恢复能力的种群结构。平茬区0~80cm三年平均含水率较未平茬区的高出0.57个百分点，土壤颗粒分形维数与土壤含水量表现出一定的多项式相关关系。