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青藏高原是全球气候变化的启动器，对其生态系统中水分传输规律的认识是研究其它物质循环和生态系统对环境变化响应的基础。本研究的目的是，系统认识和定量表达生态系统水分传输关键过程的机理，提高不同类犁生态系统水分传输的动态变化及其控制机制的模拟精度；分析典型生态系统水分传输的动态变化及其控制机制，为进一步建立机理性的陆面过程模型，准确模拟和预测未来气候变化条件下区域尺度上典型生态系统水循环与植被格局的可能变化奠定理论基础。
本研究以中国科学院海北高寒草甸、拉萨农田、贡嘎山森林生态系统定位站的气象和观测数据以及研究组在大柴旦荒漠、五道梁草原半定位站的调查与观测数据为基础，对SHAW模型在研究区的蒸散发、土壤水分、土壤冻融过程等方面的模拟进行参数调试和验证；对模型在青藏高原五种不同生态系统的模拟性能做出评价。然后，利用校验后的SHAW模型模拟了青藏高原高寒草甸、草原、农田、森林以及荒漠生态系统的水分传输特点，水量平衡规律等；根据模掣模拟的蒸散发与实测的生物量计算了除森林外的四种生态系统的水分利用效率；根据模型模拟的土壤冻融过程和各层土壤间的水分通量，定量分析了生态系统土壤冻结和消融过程对植被的水分利用的贡献。总结以上工作，得出以下几点主要结论：
1.SHAW这一机理性模型在确定了适宜的土壤参数和植被参数后，可以较好地模拟青藏高原不同生态系统的土壤含水量动态变化、土壤蒸发、植被蒸腾、土壤冻融等关键的水分过程。
2.青藏高原不同的生态系统其水分传输过程有很大差异。拉萨冬小麦农田生态系统的水分输入除降水外，还需适当的灌溉，深层土壤水也对上层土壤存在着一定的水分补给；冬小麦农田蒸散发最较大，由于灌溉量较大且过于集中造成的渗漏损失达灌溉量的50％。海北矮嵩草草甸水分输入的54％来自降水，46％来自深层土壤水向上的补给；水分输出除了蒸发蒸腾外，深层渗漏大约占水分输出总量的37％。五道梁高寒草原生态系统发育在多年冻士之上，水分输入完全来源于降水，没有深层土壤水向上的补给，降水的89％以蒸散发输出，另有11％渗漏到100cm土层以下。大柴旦荒漠生态系统的水分输入几乎全部来自于降水，深层土壤水补给极少；水分输出主要是蒸散发，深层渗漏只占了6％；由于水分输入量少，蒸散发量在五种生态系统中最低，全年的实际蒸散发总量只有143mm。贡嘎山森林生态系统水分输入的95％来自降水，另有5％来自深层土壤水向上补给；与其他生态系统不同的是，水分输出的主要方式是深层渗漏，占水分输出总量的82％，蒸散发只占水分输出总量的18％。对比来讲，沿着从大柴旦荒漠到贡嘎山森林这一降水逐渐增加的梯度，蒸发潜力是逐渐降低的：但实际蒸散发是除贡嘎山森林外，是逐渐增加的。越是湿润的生态系统其蒸散发在水分输出总量中所占的比例越小；土壤深层渗漏所占的比例越大。
3.五种生态系统的土壤含水量特征差异明显。不同生态系统的土壤剖面性质、降水状况、蒸发条件、植被根系分布等均不相同，因此，五种生态系统的土壤含水量随时间的动态变化不同，土壤含水量剖面的垂直分异也各不相同。五种生态系统年平均土壤含水量来看，基本上是沿着降水增加的梯度而增加。其中，海北高寒草甸表层土壤由于根系含量高，土壤的孔隙度较大，持水能力较强，土壤含水量较高且稳定，随着土层加深，土壤含水量逐渐降低。
4.五种生态系统的蒸发蒸腾、根系吸水与水分利用。
①通过植被蒸腾与生长期的蒸散发总量的比值来评价植被对土壤水分的利用程度，结果表明：从荒漠到草原，再到草甸，沿着这一降水与土壤含水量均增加的梯度，植被生长期间的蒸腾量与蒸散发量是逐渐增加的，而由于随着土壤水分条件的增强，相应的土壤蒸发增强，植被对水分的利用程度是逐步降低的。②荒漠、草原和草甸三种自然生态系统的水分利用效率相比，五道梁草原的水分利用效率最低，大柴旦荒漠的水分利用效率最高，而海北草甸的水分利用效率处于两者之间。对三种自然生态系统来讲，年耗水量与年降水量之间的比值越大，其水分利用效率越高。③海北矮嵩草草甸、五道梁紫花针茅草原的根系利用的水分来源于较浅的(0～20cm)土壤水，大柴旦驼绒藜荒漠、贡嘎山冷杉林、拉萨冬小麦农田，所能利用的土壤水分依次加深。
5.通过对五道梁高寒草原的多年冻土的季节活动层和海北高寒草甸以及大柴旦荒漠的季节性冻土的冻融过程模拟分析得出：多年冻土的季节活动层的土壤冻融过程中，水分主要向下运移，对植物根系的水分利用没有直接的贡献，其作用在于储藏水分，使水分运移到土壤深层，而不至于被蒸发掉。季节性冻土的土壤冻融过程中，水分以向上运移为主；其中，海北草甸的土壤冻融作用为植物提供了约38mm的可利用水分，大柴旦荒漠的土壤的冻融作用为植物提供了约10mm的可利用水分。