在全球气候变化背景下,降水变化必将对植物的功能性状产生影响,进而影响植物种间关系,尤其在干旱荒漠地区。因此,开展不同降水量下荒漠植植物功能性状特征及物种间关系的研究,对揭示荒漠植物响应逆境胁迫机制具有重要意义。本研究以荒漠植物单生和混生红砂(Reaumuria soongarica)与珍珠(Salsola Passerina)为研究对象,设置不同水分梯度(年降水量50mm~300mm,Δ=50),测定了不同降水量下单生和混生红砂和珍珠的主要植物功能性状指标,并比较其差异,揭示了混生红砂-珍珠响应降水变化适应机制,为理解环境胁迫驱动的植物相互作用负/正的转变和完善该理论有重要作用。主要研究结果如下:(1)与单生相比,混生红砂和珍珠根茎叶生物量均有所减少,但是红砂差异不显著,而混生珍珠的根茎叶生物量则锐减,其中在50mm和300mm年降水量处理下,单、混生珍珠根茎叶生物量的差异极显著(P<0.01),说明混生后,红砂从两者的关系中受益,而珍珠则作为施益者,生物量受到了损失。方差分析表明,红砂根和珍珠叶生物量受降水变化的极其显著影响(P<0.01),随着降水量的增加,红砂和珍珠的根茎叶生物量及其占比均基本呈现出先增加后减少的趋势,在年降水量150mm至200mm的时候,各部分生物量均达到最大值。(2)与单生相比,混生红砂和珍珠叶根重比、叶重比、源汇重比具有不同程度的增加,而根冠比则有所下降,说明混生后红砂和珍珠由于地下部分根系对水分和养分竞争强度的增强,根系生长受到抑制。随着降水量的增加(50mm~300mm,Δ=50),红砂单生与混生的叶根重比均呈现出先减少后增加的趋势,根冠比则相反;珍珠单生与混生的叶根重比和根冠比则呈现出与红砂相反的趋势。两者的叶重比和源汇重比则无太大的变化。(3)混生红砂固碳能力显著大于单生(P<0.05),生长方式对红砂根茎叶的有机碳含量均有极显著的影响(P<0.01);而混生珍珠的固碳能力减弱,虽然叶固碳能力增强,但根和茎的固碳能力大为减弱,生长方式对珍珠根茎叶的有机碳含量均有显著影响(P<0.05)。红砂和珍珠混生后固氮能力减弱,红砂主要减少在叶部位,最多减少29.61%,根系的固氮能力有所增加;而珍珠则主要在根部位锐减,减少量最多为53.03%。红砂根和茎碳氮比变化不大,而叶的碳氮比则大大增强,两者之间差异显著(P<0.05),最多增加153.14%;珍珠叶的碳氮比变化不大,而茎碳氮比则显著减少,最多减少81.82%,根碳氮比则呈现出相反的变化规律,最多增加106.92%。红砂全碳含量随着水分的增加逐渐提升,而珍珠则表现出相反的规律;两种植物的全氮含量则随降水增加波动变化。(4)土壤含水量的变化受降水量、生长方式及其交互作用影响极显著(P<0.01),红砂单生时土壤含水量较少,而单生珍珠的土壤含水量较高,说明红砂根系对水分的吸收能力优于珍珠,混生后的土壤含水量下降,说明混生群落中的两种植物对水分的需求都增加。混生红砂和珍珠的根重、根长和根表面积均减少,红砂主要在根长和根表面积上锐减,而珍珠则主要减少在根重上。随着降水量的逐渐增加,红砂和珍珠根重、根长、根表面积大致呈现出先增加后减少的趋势,在150mm至250mm年降水量处理下出现最大值,说明当适宜的降水量对植物生长发育的促进作用更显著。在50mm、100mm年降水量处理下,红砂混生后的比根长和比表面积有明显的减少,而珍珠基本保持不变;在250mm、300mm年降水量处理下,珍珠混生后的比根长和比表面积远大于单生,红砂则基本维持不变。混生红砂和珍珠细根的各指标都明显小于单生,而粗根的变化不大,说明红砂和珍珠的细根对种间互作的敏感程度高于粗根,同时也反映出红砂和珍珠混生后是通过调整其细根系形态发育来适应新的生长环境。(5)不同降水量下的细根相对根长和相对总生物量均大于1,说明在不同降水处理下红砂珍珠根系均利用不同资源,表现出互惠关系。随着降水量的增加,两种植被的细根相对根长和相对总生物量呈单峰型变化规律,在150mm、200mm年降水量处理下,红砂和珍珠的细根相对根长和相对总生物量最大,对于资源的利用效率也最高。不同降水量下红砂的竞争率均大于1,珍珠基本小于1,说明混生时红砂竞争力均高于珍珠。随着降水量逐渐增加,红砂竞争率呈U型分布,珍珠则与之相反,说明除在150mm、200mm年降水量处理下,红砂的竞争力均强于珍珠。红砂和珍珠总RCI均大于0,且分布规律与竞争率相似,说明两者混生后产生易化作用,而红砂除在150mm、200mm年降水量处理中均为负值,其RCI在4种降雨量下均小于珍珠,说明在这4种年降水量处理下,红砂和珍珠混生后,珍珠对红砂而言表现为促进作用,而红砂则表现出对珍珠的负作用。