为揭示未来降水增加对荒漠地区植物生长的影响,以甘肃民勤的典型荒漠优势植物白刺为对象,研究白刺枝叶形态在2010年和2011年不同人工模拟降雨处理(增雨量分别为多年平均降水量的+0%、+25%、+50%、+75%、+100%)的变化规律。结果表明:100%增雨处理能够显著促进2010年和2011年白刺当年生枝叶生长;75%增雨处理显著促进2011年白刺当年生枝叶生长,75%增雨处理对6月花枝长度、基部直径、新生叶片和营养枝长度、新生叶片,以及9月花枝成熟叶片和营养枝基部直径、成熟叶片增长量的影响均显著,其值分别为(1.20±0.35) cm、(0.012±0.004) cm、(4.35±2.51)片、(1.65±0.69) cm、(3.20±1.45)片、(2.15±0.69)片、(0.013±0.006) cm、(2.20±1.10)片。2011年白刺当年生花枝和营养枝的长度、基部直径、新生叶片和成熟叶片增长量出现显著差异的阈值均低于2010年,这表明白刺能够通过改变其枝叶形态特性及其数量来适应降雨的变化。

目的 明确不同造林树种水分利用特征差异，为干旱半干旱沙区植被恢复和重建过程中造林树种的选择提供理论依据。 方法 通过测定科尔沁沙地南缘主要造林树种樟子松（Pinus sylvestris var. mongolica）、彰武小钻杨（Populus × xiaozhuanica）、油松（Pinus tabuliformis）和白榆（Ulmus pumila）生长季（6—10月）叶片δ¹³C值和不同深度土壤含水量，比较了不同树种的水分利用效率（δ¹³C指示），并探讨了水热因子对树木水分利用效率的影响。 结果 樟子松、油松和白榆叶片δ¹³C值随季节变化逐渐降低，而彰武小钻杨叶片δ¹³C值随季节变化呈先增加后降低趋势；从整个生长季δ¹³C平均值来看，樟子松叶片δ¹³C值（−26.92‰ ± 0.11‰）显著高于彰武小钻杨（−27.40 ‰± 0.10‰）和油松（−27.57 ‰± 0.14‰），而彰武小钻杨和油松显著高于白榆（−29.23‰ ± 0.17‰）。叶片δ¹³C逐月变化量与水热因子的响应程度因树种而异，樟子松和白榆叶δ¹³C逐月变化量与水热因子相关关系不显著，而油松叶δ¹³C逐月变化量与降水量、气温和湿度呈显著负相关关系，彰武小钻杨叶δ¹³C逐月变化量与气温呈显著正相关关系。 结论 樟子松具有较高的水分利用效率，彰武小钻杨和油松次之，白榆最低。不同树种水分利用效率差异不仅与树种生物学特性有关，而且与受外界水热因子响应程度有关。

目的 通过对比研究，明确晚霜冻害对苹果树生长季水分利用能力影响的程度与机理。 方法 利用热扩散技术（TDP）对黄土区苹果树未发生霜冻年和霜冻年主要生长季边材液流速率（J_s）开展连续监测，并同步观测净辐射（R_n）、气温（T_a）等气象因子，计算大气水分亏缺（VPD）等变量。通过对比、相关分析阐明晚霜冻害对苹果树水分利用能力的影响。 结果 霜冻发生后，当日午间液流速率最大值（J_s-max）比霜冻前数日内的最大值降低9%~27%，苹果树水分利用能力（J_s-max/VPD）在霜冻后的数日内连续下降。霜冻后当年（2018）生长季平均液流速率比未发生霜冻年（2017）同期下降35%。在整个生长季内，液流速率日平均值（J_s-mean）与R_n、VPD均具有显著的指数关系，但在相同的R_n或VPD水平下，霜冻年的J_s-mean显著低于未发生霜冻年。 结论 严重低温霜冻和霜冻后快速升温共同导致了苹果树生长季水分利用能力的显著下降。研究结果为认识霜冻对苹果树水分生理的影响机制提供了理论支撑。

目的 通过对苹果树不同方位边材液流速率的测定与比较，明确苹果树液流速率的方位特征，为通过液流测定来估算单株蒸腾提供依据。 方法 利用热扩散技术（TDP）对黄土区苹果树主要生长季4个方位边材液流速率及土壤水分、气象因子进行同步、连续监测。 结果 苹果树树干边材液流速率（J_s）具有显著的方位差异（P < 0.01），其中北侧J_s最高，整个生长季日平均值达189.3 cm·d^-1，其次为南侧（为北侧的83%）、东侧（北侧的80%），西侧最小（北侧的63%）。各方位J_s总体均表现出5—8月间递增、9—10月间递减、11月基本停止的季节动态，且均与冠层净辐射（R_n）、大汽水分亏缺（VPD）间呈较好的指数正相关关系。在典型晴天，不同方位J_s的日峰值时刻均明显提前于VPD的峰值，平均提前约1.6 h（最大2.43 h），且提前的时长与VPD日平均值呈线性递增关系。当VPD高于2.0~2.2 kPa时，J_s不再随VPD的增加而上升；不同方位间J_s峰值时刻与VPD（P=0.97）峰值时刻间的差异不显著。 结论 苹果树边材液流速率存在着明显的方位差异（P < 0.01），其中北、南方位液流速率较高，东、西方位液流速率较低。不同方位液流传输受大气环境影响的过程具有一致性。为提高果树液流通量估算的精度，在实际测定中应考虑方位差异。