水是荒漠生态系统的首要限制因素,影响着生态系统生态过程的各环节。荒漠区植物在应对水分缺乏的环境压力时,表现出不同的适应策略。近20年来,全球气候变化以及人类活动的加剧导致古尔班通古特沙漠南缘原始盐生荒漠地区的降水与地下水位发生显著的改变；这些改变必然引起荒漠植物用水策略的适应性调整。而植物群落的关键种、建群种的萌发、幼苗期对外界条件的改变最为敏感,其变化对生态系统的整体影响也最显著。因此,本研究以中亚地区关键种梭梭Haloxylon ammodendron为研究对象,探讨在水分条件不断变化的自然生境中,梭梭从种子萌发到幼苗定居过程中的主要致死因素与存活策略。实验于2008-2013年在古尔班通古特沙漠南缘的典型原始生境中展开。2008年3-6月,设置了9个水分处理(3×3：3倍降雪、正常降雪、无降雪条件与人工降雨、自然降雨、无降雨处理的交叉组合),同步监测梭梭萌发、存活数量动态及春季短命植物数量。以确定多水湿润的短命植物物候期梭梭幼苗死亡的主要原因。2009年4-9月,对一年生梭梭幼苗的所处环境气象因子、土壤含水率、幼苗死亡动态变化进行了全生长期的连续监测研究,以确定炎热干燥的无短命植物期梭梭幼苗的致死因素。2010-2013年,从种子萌发起,对气象因子、梭梭地上高度、地下根系深度、生物量等进行了长期的连续监测,直至梭梭完成定居,以探寻梭梭在水分胁迫下的适应策略。实验结果表明,梭梭定居过程中的死亡主要发生在萌发后第一年的幼苗期,并大多发生在多雨湿润的短命植物物候期。短命植物萌发数量与积雪量呈显著正相关,而梭梭幼苗萌发数量与积雪量增加无显著相关关系。在水分条件较好时,由于短命植物竞争,幼苗成活率未必高；反之,在水分条件较差时,梭梭幼苗与短命植物萌发数量都降低,短命植物消耗的水分减少,梭梭幼苗存活率反而高。也就是说,在梭梭幼苗的生长初期,它在与短命植物的水分竞争中处于劣势,直接的降水增加并不能提高其存活率。在炎热干燥的无短命植物期,土壤与大气干旱是导致梭梭幼苗死亡的主要原因。当土壤含水率高于1.25%时,幼苗可以耐受大气干旱,幼苗死亡主要由土壤表层含水率决定；当土壤含水率在0.82-1.25%之间时,大气干旱程度主导幼苗死亡率的波动；当土壤含水率低至0.82%时,无论大气干旱程度如何,幼苗死亡率都急剧升高。据此我们可以推测：当土壤表层含水率低于1.25%时,大气干旱程度决定死亡率的变化；反之,则土壤水分主导。有效的形态调节是梭梭维持光合能力及适应干旱胁迫和水分变化的关键,主要表现为在遭遇干旱时,梭梭以同化枝凋落的个体形态调节方式有效地维持了根系供水与地上部分需水之间的平衡,保证了存活同化器官的光合能力。同时,梭梭以牺牲地上部分生长为代价将更多的光合产物转向根系,使得根系能够获得更多的水分保证其生长、生存。这种随环境水分有效性的变化所发生的根系形态结构的可塑性改变、地上部分光合器官面积和生物量累积的调整以及光合产物在根冠之间分配比例的变化,旨在达成吸收根表面积和同化器官面积之间的动态平衡。本研究表明,幼苗期是梭梭定居过程中最脆弱、死亡率最高的阶段。且梭梭应对水分胁迫和环境水分有效性的改变时,具有高效的自我协调与适应能力,主要通过改变个体形态特征来实现,体现为吸收根表面积和同化器官面积之间动态平衡的主动维持,光合器官与水分吸收器官的相互协调,协同实现水分利用与碳获取的最优化。本研究为预测荒漠生态系统在水分条件改变时的动态变化提供了关重要理论依据。