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刺槐（Robinia pseudoacaciaL.）、栓皮栎（Quercus variabilisBlume）、侧柏（Platycladus orientalis(L.) Franco）是华北石质山区主要造林树种。本研究测定了三个树种干旱胁迫过程中气孔导度、液流、栓塞及水势等的变化以及它们的相互关系，进一步测定了干旱之后的复水（降雨或灌溉）过程中树木水分平衡和气体交换的恢复情况。在此基础上比较了三种树种应对季节性干旱的生理机制，探讨了生长在同一生境中的不同类型的树木生存和生长的策略。为我国干旱半干旱地区造林树种的选择和营林技术发展提供一定的理论依据。研究结果发现： (1)在所研究的三个树种中，栓皮栎和刺槐木质部导管规格（直径和长度）较侧柏的管胞大。在两种阔叶树之间没有区别。栓皮栎水分传导效率高于另外两个树种；但导管水分传导对水势的降低较敏感，导管失去50％水分传导能力的水势为-0.59 MPa，刺槐茎的导管抗栓塞能力最强，导管失去50%水分传导能力的水势为-0.77 MPa。 (2)刺槐叶片具有较高的光合速率和蒸腾速率。在自然干旱期间刺槐木质部导管容易产生栓塞化，使导管的水分传导能力下降，叶片得不到及时的水分补充，长时间干旱导致其叶片脱落。干旱时，三个树种的光合作用、气孔导度、和枝条水势都比较低，其枝条木质部的导水损失率（PLC）较高，而主干中汁液流速度较缓慢。然而，干旱之后的降雨引起三个树种的小枝PLC和水势迅速上升。其净光合速率和气孔导度也均有不同程度的上升，其中刺槐的上升速度最快。相比而言，三个树种的主干中汁液流速度在雨后初期没有明显变化，一周之后逐渐上升。气孔导度、树干液流速率、小枝导水损失率以及水势之间存在着极显著的相关性。 (3)三个树种的盆栽苗木中，刺槐对土壤水分消耗的最快，其次是栓皮栎，最后是侧柏。这三种苗木的气体交换、枝条木质部水势和PLC基本随着其土壤水分含量而发生变化。随着土壤水分匮缺的发展，叶片气孔导度、蒸腾作用以及光合作用先后下降。气孔关闭在减少水分损失同时，也导致了光合速率下降。在土壤含水量为8%左右时，三个树种光合速率接近0 mmol·m-2·s-1。土壤干旱时，小枝水势下降，其PLC增加。三个树种在遭受短期的水分匮缺后，其气体交换及水力学结构特性受到的伤害在复水之后都能恢复。其中，木质部PLC和水势迅速地得到恢复，而气体交换恢复较缓慢。三个树种中，刺槐的气体交换恢复的最快，而侧柏的恢复最慢，栓皮栎居中。说明短期的水分匮缺对水力学结构特性及气体交换的影响是可逆的。 (4)在对热扩散式探针法的验证结果发现，此方法与植物低压液流测量仪间存在着显著差异，前者受到外界温度的影响较大，随着外界温度的升高，其水力学导度有明显上升。当液压梯度增大时，其测得数据随之变大，但这种变化不成线性，与LPFM测得结果存在着明显差异。而且，TDP测定值的波动也较大。