水资源缺乏问题逐渐成为全球面临的严峻问题,植被退化、土地沙漠化日益成为关注的热点。植被恢复技术的发展为解决土地和植被退化问题提供了支持和保障。水分供需矛盾的激化,对植被恢复技术的深入研究提出了新的要求,其中造林树种对于水资源利用效率是当前植被恢复中亟需解决的基础科学问题。合理选择使用水资源利用效率高的植物物种,是解决该矛盾的根本途径之一,测定和计算植物蒸腾速率和水分利用效率的基础研究,成为目前植物生理生态学水分代谢的研究重点。选择君迁子、刺槐、山杏和侧柏四种北方地区常见树种作为研究对象,对于北方干旱、半干旱地区植被恢复,山地绿化和城市建设有重要意义。水分利用效率对于衡量物种耗水能力和节水效率有重要意义,其中蒸腾速率的测算是计算植物水分利用效率的一个重要指标。植物蒸腾过程复杂,测算方法根据其原理和研究层次不同分为微气象法(波文比能量平衡法、涡度相关法等)、水文学法(蒸渗仪法、水量平衡法)、植物生理学法(称重法、同位素示踪法)和遥感法等。有关人员对影响蒸腾速率的环境因子做了大量的研究,深入探讨了不同环境因子对于植物蒸腾速率的影响程度和方式。使用以色列Phytech公司生产的Phytalk植物生理监测系统监测四种植物茎流一年内的变化规律,同步监测相关环境因子变化数据,探究四种植物在四个季节的蒸腾节律和整年蒸腾规律,以回归分析方法研究其对环境因子的响应及差异。为研究植株耗水规律,水分利用效率特点,相关区域植被恢复等提供基础数据和理论指导。研究结果表明：植物蒸腾速率在任一季节的一日之内,都有着基本类似的变化过程,即黎明之前的茎流稳定期,急遽上升期,茎流极值期,茎流衰退期,最终恢复稳定期。差异在于多数物种有明显的双峰曲线特点,而某些物种某个季节双峰现象不明显。同一植物茎流在不同季节间方差分析结果显示有显著差异,四种植物蒸腾规律都表现出春、夏两季四种植物平均蒸腾速率较高,茎流启动时刻较早,而冬季和秋季则相对较低,茎流启动时刻较晚的特点。通过对不同植物茎流变化曲线在同一季节方差分析结果显示有显著差异,侧柏茎流平均速率在四个季节始终高于其他三种植物,而其他三种植物蒸腾速率在不同季节有着不同的变化。多重比较结果显示刺槐和山杏平均蒸腾速率在四个季节内均不存在统计学意义上的差异。以季节为尺度研究植物对于环境因子响应,发现不仅在物种间存在差异,即使是同一物种,在不同季节,对不同环境因子显示了不同的敏感性。太阳辐射几乎都以较高的回归系数进入回归方程,风速则只出现在刺槐冬季的回归方程中,说明其对于植物蒸腾的影响还不能得到明确的结论。对茎流启动时刻和同步太阳辐射的统计分析发现,不同植物茎流启动时刻不一样,植物茎流启动所需的太阳辐射强度和响应范围也不同,刺槐最高,为31.9120 w／m2；君迁子与侧柏次之,且二者基本相同20.5034 w／m2；而山杏最低,为16.8729 w／m2。在以年为单位的时间尺度下,四种植物在茎流启动时间、达到峰值的时间、峰值高低和两次峰值时间差等方面表现出特异性。平均蒸腾速率方差分析得出外来种刺槐和乡土种山杏的平均蒸腾速率总体上不存在差异性,二者的蒸腾速率处于中等水平；君迁子平均蒸腾速率最低,较其他三者差异显著；而常绿乔木侧柏比其他三种落叶乔木都要高,存在显著差异。四种植物茎流与环境的回归方程说明外来种刺槐与其他三个乡土种受环境影响的差异,可以用于解释其茎流曲线与后三者不同的原因。构建的四种植物茎流回归方程如下：SF君迁子=-0.3601+0.9840×太阳辐射SF刺槐=1.6817-0.7432×空气温度-1.1397×空气湿度+0.6216×太阳辐射SF山杏=-0.1582+0.9671×太阳辐射SF侧柏=-0.4074+0.3358×空气温度+0.6706×太阳辐射