水资源短缺是黄土丘陵区森林生态系统功能稳定性的主要限制因子,而树木作为森林的主体,其蒸腾与蒸散在森林水分循环中占比较大。本研究采用Granier热扩散探针和DC3型高分辨率树干直径变化记录仪对黄土丘陵区4个典型造林树种(辽东栎、侧柏、刺槐和细裂槭)的树干液流通量密度(Fd)和直径微变化动态进行连续监测,并同步监测树木蒸腾耗水的相关环境因子,包括光合有效辐射(PAR)、空气温度(T)、空气相对湿度(RH)和土壤含水量(SWC)等;研究了树干液流和直径微变化在日尺度和季节尺度上的变化规律,以及对环境因子的响应特征;分析了辽东栎和刺槐Fd与环境因子之间的时滞效应及其与蒸腾特征的关系。主要结论如下:(1)供试样木的树干液流日变化特征基本遵循蒸腾驱动因子(太阳辐射和空气温湿度)的日变化进程,但具体启动时间和峰值出现时间存在差异。在生长季初期和中期辽东栎树干液流启动时间早于其他三种树种;辽东栎、侧柏和细裂槭达到峰值的时间早于刺槐,刺槐峰值出现的时间与空气水汽压亏缺(VPD)的日变化峰值较为接近。季节尺度上,4个树种的Fd均表现为生长季中期较高,初期、末期较低。Fd与PAR、VPD、T呈显著正相关,与RH呈显著负相关;采用指数饱和曲线函数可对Fd和VPD关系进行拟合。(2)日尺度上辽东栎Fd峰值提前于PAR和VPD峰值,时滞长度分别约为12.4min和118.2 min;刺槐的峰值介于PAR和VPD峰值之间,滞后于PAR约68.5 min,提前于VPD约39.5min。时滞长度与树种和土壤含水量显著相关,与径级的相关性未达到显著水平,但是在土壤含水量较低时段刺槐表现出小径级样木的时滞大于大径级样木,说明刺槐对于土壤水分变化有较高的敏感性。辽东栎、刺槐在土壤含水量较高时段的时滞长度分别大于土壤含水量较低时段约32.2 min和68.2 min,说明不同树种应对土壤水分变化存在差异,两树种间的时滞差异显示乡土树种辽东栎比外来树种刺槐更早实施气孔调节功能。(3)日尺度上4个树种的树干直径微变化呈现出收缩—膨胀的周期性变化规律。在生长季全期(季节尺度上)呈现出直径生长趋势。在整个非生长季,树木径向变化总体趋势呈现一个微小的下降期和平稳期。非生长季4个树种树干直径日变化趋势与生长季不同。在非生长季树干直径日变化与VPD和T具有相似的日变化趋势,但峰值时间出现较晚,非生长季树干直径日变化与空气温度相关性高,可能与冬季树干水分的冻结―融解动态有关。在生长季,4个树种的树干直径日变化与PAR、VPD和T的变化趋势相反,但各树种峰值出现的时间存在差异,可能与树干液流和气孔蒸腾的调节机制有关。直径日最大收缩量(MDS)与土壤含水量相关关系显著,可能与较高土壤含水量有利于树干获得水分补充和日蒸腾耗水量相对较大有关。(4)在土壤含水量较高时段4个树种的Fd普遍高于土壤含水量较低时段。4个树种的树干液流与树干直径日变化呈相反趋势,二者的峰值之间存在长达5小时的时间差。在两种土壤水分条件下,4个树种Fd在土壤含水量较高时期达到峰值的时间略早于土壤含水量较低时期。在小时尺度上,4个树种树干液流与树干直径之间呈现显著负相关关系。在多日尺度上,4个树种树干液流与MDS之间存在极显著正相关关系,树干液流、MDS与土壤水分之间呈正相关关系。树干日最大收缩量受光合有效辐射和土壤含水量共同影响,当树木蒸腾较为旺盛,Fd较大时,树干发生径向收缩,树干直径日最大收缩量变化幅度会增加。4个树种树干直径日增长量随生长季推移逐渐减小,这主要与不同树种特性有关。对于树干直径微变化与树干液流、叶片水势、气孔导度等生理指标的耦合关系,MDS是否可以作为指示树木水分生理生态的指标需要进一步研究分析。本研究初步揭示了树干液流动态和树干直径微变化之间的联动机制,为探明各树种的水分生理生态特征和环境适应性与适应机制提供了基础资料和理论依据。