黄土丘陵区生态系统相对脆弱,严重的水土流失和干旱是该地区面临的两大主要生态问题。植被的生态恢复是治理该地区水土流失及保障区域生态环境安全的根本途径。针对该地区生态恢复过程中植被重建与水分供应不足的矛盾,本文以黄土丘陵区(安塞)三种典型林分油松纯林、沙棘纯林及油松-沙棘混交林为研究对象,利用热扩散探针技术(TDP)和自动气象站对三种林分所选油松和沙棘树干液流密度及环境因子进行连续观测(2015年4月18日-11月8日);系统分析油松和沙棘树干液流密度的影响因素;估算生长季各林分的平均耗水量;同时,应用LI-6400XT便携式光合测定系统及压力测试仪对两树种叶片光合、水势及其影响因素进行研究。以期为该地区宜林树种的选择、林地土壤水分适宜性评价提供理论依据。主要结果如下:(1)纯林和混交林中油松和沙棘树干液流特征及其影响因素生长季内,纯林和混交林中油松和沙棘树干液流密度均表现出明显的昼夜节律变化,油松树干液流密度日变化呈单峰型曲线,沙棘树干液流密度表现为单峰和双峰两种峰型变化。不同林分油松和沙棘日最大树干液流密度值总体表现为生长季初期(5~6月)高、中期(7~8月)和末期(9~10月)相对较低的季节动态特征;这可能主要和树木自身生长发育节律及各时期土壤水分条件变化有关。纯林和混交林中油松和沙棘树干液流密度与环境因子间量化结果表明,两树种树干液流密度主要受气象因子(光合有效辐射(PAR)、水汽压差(VPD))和土壤水分的综合影响,表现为环境因子解释了纯林中油松树干液流密度的84.32%(初期)、38.78%(中期)、71.37%(末期);解释了混交林中油松树干液流密度的80.57%(初期)、74.57%(中期),气象因子单独解释了混交林中油松树干液流密度的71.17%(末期);纯林和混交林中沙棘不同时期树干液流密度主要受土壤水分的影响,尤其是初期和中期,解释量在35.81~77.24%之间,末期环境因子对其调控作用微弱,可能主要是因为末期沙棘叶片逐渐衰老脱落,叶片自身某些生理功能失常导致环境因子对树木水分散失过程的制约作用减弱。(2)纯林和混交林中油松和沙棘生理特性及其影响因素生长季内,纯林和混交林中油松和沙棘黎明以及中午叶片水势差值变化趋势基本一致,均表现为在中期出现最高,可能主要是和不同观测时期大气水分需求及土壤水分条件有关。纯林和混交林中油松和沙棘水分利用效率日变化总体趋势呈单峰型和多峰型。各因子对两树种水分利用效率的影响作用可能因林分类型或生长时期的不同而有所差异:PAR单独解释了初期和中期纯林中油松叶片水分利用效率的36.94%和36.80%;气孔导度(Gs)和VPD共同解释了末期纯林中油松叶片水分利用效率的95.52%;PAR单独解释了初期混交林中油松叶片水分利用效率的50.12%;Gs和VPD共同解释了末期混交林中油松叶片水分利用效率的96.21%;纯林和混交林沙棘的变化趋势基本一致,PAR单独解释了初期沙棘叶片水分利用效率的39.16%(纯林)和40.37%(混交林);Gs和VPD共同解释了中期和末期沙棘叶片水分利用效率的81.41%(纯林)、80.69%(混交林)和93.91%(纯林)、93.47%(混交林)。(3)纯林和混交林中油松和沙棘耗水量及生理特性对比生长季内,纯林和混交林中油松、纯林和混交林中沙棘单株日耗水量变化规律基本一致:油松随着生长时期的变化,其耗水量呈现降低趋势;沙棘耗水量受降水的影响较大,表现为随降水事件的发生,其耗水量呈现不同程度增加的趋势。同一月份不同林分之间耗水量的差异性变化规律基本一致,同一林分不同月份之间耗水量的差异性变化规律却各有不同,可能主要和生长季内不同时期环境条件及树木自身生长规律差异有关。生长季内不同时期油松和沙棘水分生理特性、根系分布特征对比分析表明,当外界水分环境变化时,二者适应策略有所不同,油松为恒水型植物,主要通过降低气孔导度来维持一定的叶片水势;沙棘为变水型植物,主要通过降低叶片水势保持一定的光合作用,两树种通过用水的差异实现了混交林中各自水分利用的稳定性和可持续。