中文摘要：

申请者长期从事半干旱区土壤水文过程与植被响应关系领域研究，主要学术成绩为（1）发现我国半干旱区几种旱生优势灌木对降雨具有"自集水功能"，揭示了灌木树干茎流集水机理及其对干旱缺水适应的生态水文机制；（2）系统研究了中国西北干旱区特有砂田的主要土壤水文过程与水分调控机理，确定了砂田地表砾石覆盖层的降雨截留量，提出了砂砾质地表凝结水形成的基本认识；（3）研究了坡面不同地表类型和地形部位的生态水文过程，揭示了半干旱区坡面下渗－产流过程的异质性特征和水分再分配过程在空间上存在的源-汇关系；（4）在黄土高原西部半干旱区建立了植被恢复集雨系统，研究了人工集雨对土壤水分和植被用水的调控机理，提出了通过人工集雨适应干旱缺水的植被恢复（作物种植）优化配置模式。共发表SCI论文35篇，其中第一作者26篇，论文被SCI他人引用188次，SCI论文被引H-index达到10。

结论摘要：

本项目以毛乌素沙地和内蒙古草地为研究区，通过野外实验观测、氢氧同位素分析与模型模拟方法，研究了沙地油蒿群落演替、草原灌丛化与退耕的土壤水文与生态水文过程及其植被响应机理，得出以下主要结论（1）发现小叶锦鸡儿灌丛化发育具有双稳态和阈值现象，揭示了灌丛化生态水文机理；（2）发现退耕年限对水文下渗和土壤水分的分配具有较大影响，随退耕年限的增加，土壤水分和养分趋于聚集表层，植物蒸腾量增加，水分利用效率提高；（3）发现土壤水分是毛乌素沙地油蒿群落演替的主要驱动力，通过影响油蒿气体交换过程和根系垂直分布等影响油蒿在群落中的竞争力。油蒿群落演替是油蒿与草本植物竞争、生物结皮发育、土壤发育以及土壤水分动态变化等生物非生物因素综合作用的结果；（4）通过氢氧同位素实验研究发现不同生境下灌木与草本的水分竞争可能是小叶锦鸡儿对不同土层水分利用差异的原因;（5）发现灌木的树干茎流协同土壤大孔隙优势流自我调控水分的生态适应机制，提出干旱地区植被的水分聚集适应理论；（6）发现内蒙古西部典型灌木返青期、枯黄期呈现提前趋势；并应用熵理论和Klausmier模型模拟了不同年降水量条件下灌丛斑块最佳面积比值；以上研究可为半干旱区植被恢复生态建设提供科学依据。