凝结水，又称露水，是湿润水汽在物体表面遇冷转化成液态水的一种普遍的自然现象，其类似于降水，但数量远小于降水。干旱沙漠地区土壤水分含量极低，沙粒的水分吸附现象明显，土壤水分夜间增加量为沙层吸附和凝结量的混合值，称为吸湿凝结水。吸湿凝结水是无降雨条件下干旱、半干旱地区生物赖以生存的重要水源，其数量较少，不参与地下水循环，但作为干旱区除降雨以外的一种重要水分输入，其生态意义不容忽视。通常，沙区吸湿凝结水主要发生在地面以下0-5cm范围内，而5-30cm内仍可观测到凝结水，但其量较少。吸湿凝结过程是一个复杂的物理过程，是多个环境因子共同作用的结果，其中气象条件是影响吸湿凝结过程的主要因子，如近地面空气相对湿度、近地面气温、表层地温、气-地温差、气温-露点温差、蒸发、风力、降雨后时间间隔都会影响吸湿凝结水的形成特征。晴朗夜晚的夜间近地面空气相对湿度较高，近地表气温和地温日较差较大，夜间累积凝结量越大；而风日凝结量最小。此外，下垫面特征、地形特征、水源状况、潜水水位埋深、积雪和冻结层等因素也与凝结水的形成密切相关。例如，沙丘不同部位凝结水量和其持续时间显著不同。沙丘顶部凝结水量最小，持续时间最短，而丘间地凝结水量最大，持续时间最长。不同地域凝结水量也有显著差异。在以色列内盖夫沙漠腹地Avdat地区，17年的测量发现平均每年有195天，大约33mm的凝结水量生成；甘肃民勤沙漠平均凝结量约为0.03mm/d, 约占同期降水的5.9%；腾格里沙漠平均凝结量约为0.1 mm/d；科尔沁沙地平均凝结量约为0.172 mm/d；准格尔盆地东南缘平均凝结量约为0.077 mm/d，约占同期降水的17.5%；毛乌素沙地南边缘平均凝结量约为0.206 mm/d；古尔班通古特沙漠平均凝结量约为0.062 mm/d；库布其沙漠北缘平均凝结量约为0.265 mm/d；塔里木河下游平均凝结量约为0.158 mm/d；我们在河西走廊降水量120mm左右绿洲边缘观测发现平均凝结量约为0.15 mm/d，夏、秋季累积凝结量为22mm，约占同期降水的23%。

    在降水稀少的荒漠区，凝结水是上帝给予各种生物的礼物，尽管其量小，但频繁发生且持续稳定，是荒漠生态系统中植被、生物土壤结皮、昆虫、微生物和小动物赖以生存的重要水源。沙漠中分布的齿肋赤藓叶片顶端白色芒尖有利于凝结水的形成和水分的保持，使得因干旱而休眠的植物体快速回复正常的生命代谢活动，继续其生活史。沙漠地区的地衣能够从凝结水生成和随后的干旱过程中获取净CO₂，通过露水或雾的再水合，获得3倍多的CO₂量，延长了低水分条件下清晨的光合时间。生物结皮也有利于凝结水的形成，凝结水量随生物结皮发育水平的增加而增加，同一气象地理条件下，随着生物结皮发育水平的提高，其表层凝结水量呈苔藓结皮＞地衣结皮＞藻结皮＞裸沙的格局。

    在干旱、半干旱地区，任何补充性的水源都有可能对其生态系统有重要影响。在干旱季节，吸湿凝结水可能是一些浅根耐旱沙生植物赖以生存的“命脉”。凝结水作为一种生态因子，其频繁的发生有利于沙漠地区一年生植物种子的萌发；植物叶片直接吸收凝结水而降低内部水分亏缺，降低叶片蒸腾的水分损失，改善植物的水分状态；它也可以调节植物体内的盐分浓度，夜间在一定程度上抑制植物的呼吸作用，减少植物的水分消耗量，减轻外界环境对植物的影响；凝结水的存在提高了喜阳物种在旱季的存活率，能够帮助植物度过干旱时期。根据诺巴诺夫和卡内斯基的研究，虽然相对困难，但植物可以利用含水量低于凋萎系数的水分，诺巴诺夫确定植物有一个“凋萎范围”，而凋萎系数仅是其上限，此范围的下限约等于凝结水的吸湿系数。

    此外，凝结水也是沙漠生境中昆虫、微生物和小动物赖以生存的重要水源，0.03mm是凝结水对微生物有效性的阈值。非洲西南沿岸纳米布沙漠地区存在一种以凝结水作为重要水分来源的特殊动物群。如沐雾甲虫可以利用其身体获取凝结水；蜘蛛和一些拟步甲科甲虫，可以通过挖掘沟渠来收集凝结水作为其饮用水。印度的一种普通蚂蚁同样可以依靠凝结水来获取水分。而在内盖夫沙漠一种常见的蜗牛在无降水期间，除极少量利用食物中的水分外，凝结水是其获得水分的唯一来源，通常这种蜗牛栖息在岩石缝隙的苔藓、地衣类植物上生存，因此，凝结水也在自然界食物链中起主要作用。正因为凝结水为干旱区这些小动物、植物乃至细菌提供维持生存的水源，干旱、半干旱生态系统才得以运行。

甘肃农田生态系统国家野外科学观测研究站庄艳丽博士供稿