为了将胁迫源的“节律性”与树木生长的“阶段异质性”相联系,选择“供水”与“需水”在时序上相耦合的造林树种,加速我国西部旱区人工植被恢复与生态环境建设,采用三因素二次通用旋转组合设计,运用环境控制技术和模拟实验相结合的方法,选用黄土高原主要造林树种侧柏和元宝枫幼树进行盆栽试验。对2个造林树种在5个水分处理水平(土壤含水量分别为7.50%、9.78%、13.13%、16.47%、18.75%)的均恒供水和谐变供水(三因素二次通用旋转组合设计)处理条件下其小枝导水率、水势、超弱发光和生物量的变化规律进行了研究。主要研究结果如下:1.随土壤含水率增加小枝导水率值增大;生长盛期的供水对侧柏和元宝枫小枝导水率的贡献最大,生长初期的贡献最小。因此要使侧柏和元宝枫输导组织减少栓塞,维持正常的输导功能,需要在生长盛期供给充足的水分。2.侧柏和元宝枫的水势随着土壤含水率的增大而升高;侧柏午后的叶水势恢复度(最大恢复度达94.89%)明显大于元宝枫午后叶水势恢复度(最大恢复度为85.27%);在影响树木叶水势的主要气象因子中,温度是影响侧柏叶水势的最主要因子,相对湿度则是影响元宝枫叶水势的最主要因子。第二生长阶段供水对侧柏的水势影响最小,而对元宝枫水势的影响最大;第一生长阶段水分供应对侧柏水势贡献最大,而对元宝枫水势贡献最小,这与阔叶树元宝枫和针叶树侧柏对环境的适应机理不同有关。3.侧柏和元宝枫叶超弱发光随着土壤含水率的增大而增大,但与元宝枫相比,侧柏增大幅度较高;同一土壤水分处理下,侧柏第一生长阶段的超弱发光最大,且随生长时间的延长减小;而元宝枫则先减小再增大;第二生长阶段供水对侧柏超弱发光的贡献最大,而对元宝枫超弱发光的贡献最小,但第三生长阶段供水对侧柏和元宝枫超弱发光的影响与第二生长阶段的影响正好相反。4.侧柏和元宝枫幼树细根(＜1mm的根)根长百分比相差不大,都在97.25%～99.51%之间;而侧柏细根生物量所占比例则远远大于元宝枫,相差最高达47.74%,粗根(＞2mm根)生物量占根系生物量的比例则为元宝枫＞侧柏。相同土壤水分处理下,侧柏根系生物量和单株生物量随着土壤含水率的增大而增大,且侧柏增大幅度较元宝枫高。谐变供水对侧柏根系生物量和单株生物量的贡献为生长初期＞生长盛期＞生长后期,但对元宝枫的根系生物量和单株生物量的贡献为生长盛期＞生长初期＞生长后期。