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以侧柏（Platycladus orientalis（L.） Franco）和祁连圆柏（Juniperus przewalskiiKom）的一年生和两年生幼苗为实验材料,采用盆栽实验研究持续干旱处理和4个水分梯度处理对二者的水分状况、气体交换、叶绿素荧光、叶绿素含量、干物质积累与分配、水分利用效率等生理生态特性的影响。研究结果表明:（1）经过40天的持续干旱处理,侧柏叶片的Ψ、RWC、Pn、Fv/Fm、ΦPSII、ETR、Chl a、Chl b以及Chl a+b的下降幅度均显著大于祁连圆柏,Pro含量、Fo的上升幅度也大于后者。表明侧柏对水分胁迫敏感度明显高于祁连圆柏,遭受胁迫的程度更为严重,祁连圆柏对持续干旱有较强的抵抗力,表现出高水势延迟脱水特征。侧柏Pn的下降主要是叶绿素组分和光合器官功能的破坏等非气孔因素引起的,因为其Ci升高而厶降低;祁连圆柏Pn的下降主要是气孔因素引起的,因为其Ci降低而Ls升高。另外,持续干旱处理后祁连圆柏能够通过提高水分利用效率和光呼吸来减小干旱胁迫产生的伤害。（2）经过4个月的水分梯度处理,侧柏和祁连圆柏的干物质积累与分配都受到显著影响。但是侧柏的ΔHt、ΔBd、RGR、R、S、R/S在每个水分梯度下均受到显著影响,而祁连圆柏仅在重度水分胁迫下才发生显著变化,表明侧柏对水分胁迫的敏感度高于祁连圆柏。各水分梯度下祁连圆柏的R/S均大于侧柏,SLA均小于后者,表明其通过增加根的比重加强对水分吸收的能力较强,并且能够通过减小叶面积从而减少水分散失提高抗旱性。随着水分亏缺的加剧,两物种的水分利用效率都逐渐升高,但无论是瞬时水分利用效率还是长期水分利用效率,祁连圆柏都比侧柏高,表明其对水分胁迫的忍耐力较强。总之,两物种对水分胁迫的响应机制存在显著差异。侧柏对水分亏缺较为敏感,而祁连圆柏具有较强的耐旱性,对水分胁迫的抵抗力显著高于侧柏。侧柏生长较快,水分利用效率较低,属于耗水型植物,适合种植于水分较充足或供水良好的地区。而祁连圆柏属于节水型植物,能较好地适应轻、中度水分胁迫。因此,在干旱半干旱地区建议以祁连圆柏作为造林树种。本研究将为黄土高原生态环境建设和恢复中造林绿化树种的选择提供一定的理论和实践指导。