水分是限制树木生长的重要因子,困难立地生态修复中耐旱树种的选择一直是林业工作一项重要课题。以往对树种耐旱性的研究多局限于对树种幼苗进行短期的盆栽实验,缺乏对树木长期适应性状特征的研究。植物功能性状具有较强的可塑性,是对环境变化响应主要标记者。因此,在同质生境内,基于树木体内水分传输路线对多年生树木的性状进行有针对性的研究,有助于了解不同树木的耐旱机制和水分利用策略,可以为困难立地生态修复的树种选择提供依据。本论文以鲁中丘陵山地同质生境内17个树种(桑树、柿树、君迁子、皂荚、圆叶鼠李、酸枣、五角枫、黄连木、黄栌、臭椿、苦楝、荆条、海州常山、白蜡、连翘、金钟花、花椒)为研究对象,通过比较相同生境内不同树种根叶性状的异同性,探讨不同性状特征与水分利用的关系,依据树木水分传输路线归纳其水分利用策略。本研究发现:(1)不同树种的细根性状之间具有显著差异(P<0.05)。皂荚的1-2级细根皮层厚度最大,海州常山和桑树皮层厚度最小;在3级细根中,柿树的维管柱直径最大,苦楝的导管内径最大,黄连木的维管柱直径最小,白蜡的导管内径最小,五角枫导管密度最大,苦楝的导管密度最小;圆叶鼠李的根系拓扑参数较小,根系分支较为复杂,其余树种根系拓扑参数较大,根系分支较为简单;依据PCA排序结果,17个树种按照根性状特征可划分为3组,第一组根细、皮层薄、输导组织密集型(包括桑树、君迁子、圆叶鼠李、酸枣、五角枫、黄连木、臭椿、荆条、白蜡和连翘10个树种),第二组根细、皮层薄、输导组织疏松型(包括黄栌、苦楝和海州常山3个树种),第三组根粗、皮层厚、输导组织密集型(包括柿树、金钟花、花椒和皂荚4个树种)。(2)不同树种的叶脉性状之间具有显著差异(P<0.05)。海州常山的中脉直径和木质部厚度均最大,花椒的中脉直径和木质部厚度均最小;花椒主脉的拓扑参数最大,分支最简单,五角枫的主脉拓扑参数最小,分支最复杂;桑树的细脉密度最大,花椒的细脉密度最小;依据PCA排序结果,将17个树种叶脉性状分为三组,第一组中脉直径大、细脉分布稀疏型(包括桑树、圆叶鼠李、皂荚、五角枫、黄栌、金钟花、白蜡、荆条、黄连木、酸枣、苦楝和臭椿12个树种),第二组中脉直径大、细脉分布密集型(包括连翘、柿树、君迁子和海州常山4个树种),第三组中脉直径小、细脉分布稀疏型(只有花椒1个树种)。(3)不同树种的叶片性状存在显著性差异(P<0.05)。花椒的叶片厚度、栅栏组织厚度和海绵组织厚度最大,桑树的叶片厚度、栅栏组织厚度和海绵组织厚度最小;酸枣的上表皮厚度最大,白蜡的上表皮厚度最小;柿树的下表皮厚度最大,黄栌的下表皮厚度最小;海州常山的气孔密度最大,五角枫的气孔长度最小,花椒气孔长度最大而密度最小;根据PCA排序结果,将17个树种叶片性状分为三组,第一组叶片薄、气孔长度小密度大型(包括桑树、黄栌、五角枫、苦楝、黄连木、荆条、海州常山、白蜡、臭椿、圆叶鼠李、金钟花、连翘、君迁子和酸枣14个树种),第二组叶片厚、气孔长度小密度大型(包括柿树和皂荚2个树种),第三组叶片厚、气孔大而密度小型(只有花椒1个树种)。(4)根据17个树种的性状特征归纳了3种水分利用策略。第1种水分利用策略是快速吸水-快速输水-有效分水-灵活保水,包括桑树、圆叶鼠李、黄连木、荆条、白蜡、五角枫、君迁子、连翘、金钟花、酸枣、臭椿、黄栌、苦楝、海州常山共14个树种;第2种水分利用策略是有效觅水-快速输水-有效分水-有效保水,柿树和皂荚两个树种;第3种水分利用策略为有效觅水-快速输水-安全分水-有效保水,只涉及花椒1个树种。(5)在同质生境中,17个树种的吸收根性状(1、2级根直径、根皮层厚度)与叶片的解剖性状(叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、下表皮厚度)、气孔性状之间存在着系统性的显著相关关系(P<0.05),甚至极显著相关(P<0.01),这一系列相关关系体现了叶片功能性状与吸收根性状之间存在的协同关系。单就其性状的功能性而言,体现了同质生境内木本植物吸水构件与保水构件之间的协调关系,吸水功能和保水功能之间的权衡关系。