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本研究以科尔沁沙地中拥有完整的沙丘-草甸梯级生态系统的阿古拉生态水文试验区为研究对象,利用多元回归树(MRT)群落分类与除趋势典范对应分析(DCCA)排序法,根据大采样尺度收集到的19个50 m×50 m自然植被样地的植被和生境因子数据,定量分析了植被群落类型及结构与生境因子间的关系,并使用结构方程模型(SEM)利用收集筛选的小采样尺度下的291个1 m×1 m样方的植被和生境因子数据,对研究区的"地形条件"、"表层土壤条件"、"水文条件"与"植被空间格局"间的响应关系进行验证性因子分析。本研究能够为该区域生态系统恢复提供理论支持和建议,并为结构方程(SEM)在生态学中的进一步应用和研究提供了例证。主要研究结果如下:(1)以流动沙丘上先锋植物沙米群落为植被恢复的起点,结合大小采样尺度下的研究结果可知,研究区天然植被的恢复过程中相继出现的优势种为:沙米-→狗尾草→牛筋草、雾冰藜、差巴嘎蒿→花苜蓿、叉分蓼、木岩黄芪→羊草、小叶锦鸡儿。(2)通过MRT植被群落分类,基于大尺度采样的19个天然植被样地可被划分成差巴嘎蒿群落、羊草群落、小叶锦鸡儿群落和芦苇群落。差巴嘎蒿群落的植被Shannon多样性指数、盖度和单位面积生物量与其他3个群落的植被生态指标有明显的差异,该群落的生境条件最差。羊草群落和小叶锦鸡儿群落的植被结构特征和生境条件相似;芦苇群落分布在湖边区域,地下水位埋深不足1 m,土壤的保水持水能力都超过其他3个群落分布的区域,群落中的植被生长旺盛,但由于土壤严重的盐碱性,该群落植被多样性较低。(3)通过对结构方程模型的评价和修正,发现将地下水位埋深作为"水文条件"的测量变量构建的模型优于将高程作为"地形条件"的测量变量和地下水位作为"水文条件"的测量变量构建的模型。(4)通过构建研究区"地形条件"、"表层土壤条件"和"水文条件"与"植被空间格局" 4个潜变量间的因果结构方程模型,模拟结果定量的给出了各因子间直接和间接影响效应。模拟结果表明"表层土壤条件"即受到地形条件的显著影响,又显著影响着"水文条件"和"植被空间格局",直接影响系数分别是-0.69、0.91和-0.66。"水文条件"对"植被空间格局"的响应关系不显著,响应系数只有-0.22。