植物的水分来源是干旱半干旱地区植物水分关系研究的重要方面,有助于理解该地区植物对季节性干旱环境的适应。北京山区不仅是北京市区的重要生态屏障,也是整个华北平原生态屏障的重要环节,该区土壤浅薄贫瘠,降水量有限而且年内分布具有显著的季节性,旱季和雨季交替出现,森林植被常常面临土壤水分活性的季节性变化。而在全球气候变化的背景下,区域降水格局的变化势必将会影响植物的建立、生长以及再生产,使得植被与水分的关系变得更为复杂。目前,对北京山区森林植被如何适应水资源短缺和季节性干旱环境条件的研究还较少,有必要对森林植被在不同季节的水分利用方式和来源进行研究,并根据生理生态特征变化规律,分析两个树种适应季节性干旱的机制。本研究选取了北京山区典型优势树种落叶阔叶林栓皮栎(Quercus variabilis L.)和常绿针叶林侧柏(Platycladus orientalis L.)为研究对象,系统地研究了他们的水分利用模式和机制。对水文、土壤、植被和地形因子进行野外调查与观测,通过对不同时间尺度的降水、土壤水、植物水以及地下水的野外采样和室内稳定同位素分析,研究不同时间尺度不同水体同位素特征动态变化规律,基于土壤水分同位素特征与土壤含水量的结合,分析降水入渗过程和运移方式;通过土壤水和植物水同位素特征的结合,利用直接相关法和Isosource多元线性混合模型分析了植物的水分利用来源及贡献率；并总结了不同生长期内树种的水分利用模式；通过对不同生长期两树种生理生态特征变化规律的分析,结合树种水分利用模式,分析植物适应季节性干旱的机制。主要研究结果如下：(1)大气降水的同位素特征由于水汽来源的季节性差异,以及研究区地形条件带来的强烈局地水汽再循环,而显示出独特的变化规律。研究区典型次降水过程,大气降水线的斜率和截距以及降水同位素的年均值与全球、中国和北京地区之间显示出较大的差异。(2)两种林分土壤水分对降水响应的敏感区域集中于表层0-30cm；侧柏林下降水在土壤中以“驱替”的形式运移,而栓皮栎林下土壤,在旱季运移方式为“混合扩散”,雨季为“驱替”。(3)研究区地下水稳定同位素特征集中分布于大气降水线附近,表明北京山区地下水受到了来自当地降水的补充。(4)两个树种在年内的水分利用模式表现出相似的变化规律,但栓皮栎的水分利用深度相对于侧柏更浅。雨季,水分利用来源都集中于表层土壤0-10cm,在干旱前期和中期水分主要来源区域接近,随着干旱的加剧,在干旱末期,主要水分来源区域都下移至更深的土壤层。且两者都不利用地下水作为他们的水分来源。(5)在旱季,侧柏对降水的反应较栓皮栎更加敏感,导致两个树种对降水阂值要求的差异,降水阈值最小值9.2mm;在雨季,由于栓皮栎林内长期积累的枯落物层的影响,导致栓皮栎对降水的响应敏感,并且随着无雨期的延长,其对栓皮栎的贡献率在逐渐减小。(6)在旱季,根系分布和土壤水分含量都是植物水分利用的限制因素,但是在它们之间不存在主导因素。而在雨季,根系分布为他们水分利用的主要限制因素。