中文摘要：

本研究以野外试验和数学模型模拟相结合的方法，通过毛乌素沙地景观尺度上的水分平衡过程研究，分析植物群落的优化景观格局配置。根据实测数据，首先从生理生态学的角度分析不同植物的蒸腾作用特点和抗旱性。再经过尺度转换，建立生态系统的水分平衡模型，分析研究区主要植物群落的适宜生境和适宜种植密度。最后，通过尺度转换方法的分析，结合生态系统水分平衡模型和不同景观格局下的DEM模型、植被和土壤的空间变化特点，建立景观尺度的水分平衡模型。分析毛乌素沙地景观尺度的水分平衡特点，在GIS系统支持下，根据水分平衡原则，给出毛乌素沙地优化的景观格局和植物群落组成。通过本研究，可以建立适于半干旱区沙地的，基于从叶片、生态系统到景观的尺度转换方法的，景观尺度的水分平衡模型。同时，可提出毛乌素沙地不同植物群落的适宜生境和适宜盖度及实现可持续的水分利用的优化景观格局，为毛乌素沙地的生态环境建设提供科学依据。

结论摘要：

本研究以野外实验和模型模拟相结合，在个体、生态系统和景观尺度上开展了毛乌素沙地植物和植被水分关系研究。首先，在2年野外定位实验和前人工作基础上，分析了毛乌素沙地优势植物群落的生理生态学特性，分析了关键物种的蒸腾特性和抗旱性。其次，构建了生态系统水分平衡模型，模拟讨论了主要植物群落的适宜盖度。在景观尺度上，选择毛乌素沙地典型区乌审旗为研究区域，在3S技术支持下，分析了近20年来的土地利用和植被盖度变化特征，获取研究区DEM模型、植被和土壤的空间分布特点。初步构建了景观尺度的水分平衡模型，拟分析毛乌素沙地基于水分平衡的适宜植物群落和优化景观格局配置。提出毛乌素沙地不同植物群落的适宜生境和适宜盖度及可持续的水分利用优化景观格局，为毛乌素沙地的生态保护提供科学依据。