全球变化下，森林生长结构及其生态系统物质循环发生改变。温度上升及极 端气候事件频发所导致的森林衰退问题被众多学者所关注。在中国北方地区半干 旱环境下人工林生长衰退、树木生长缓慢甚至死亡的现象愈见明显。树木茎作为 森林碳储存的主要部分，其径向生长即维管形成层细胞的活动受气候季节性变化 的影响。多年来，国内对树木的径向生长多基于树轮及其年际尺度上的研究，而 在木材解剖角度，对形成层细胞活动及其在年内季节上的变化尚待了解。

       本文基于黄土高原植被恢复过程中生长衰退的现象，对人工林主要树种油 松、刺槐进行微树芯样品的定期采集及形成层细胞活动的连续监测，旨在阐述黄 土高原主要树种形成层细胞活动的基本特征即木质部发生过程中细胞扩大、细胞 壁加厚，细胞成熟等阶段的时间节点及其细胞变化特征等，并对其生长进行拟合， 揭示油松在降水不同的永寿和五寨两地之间形成层细胞活动的差异；刺槐在永寿 地区不同树龄阶段的形成层细胞活动基本特征及其差异，刺槐与油松两树种形成 层活动间的差异，并结合气象因子，阐述不同树龄刺槐与气象因子间的相关关系。

       论文主要研究结果如下：

        （1）油松形成层季节活动和木质部分化各个阶段的细胞数量均呈现一致的 变化趋势，即形成层细胞扩大阶段和细胞加厚阶段的数量均呈现出“钟”型的变 化趋势，成熟阶段的细胞数量和次生木质部细胞总数则呈现“S”型的变化趋势。 形成层细胞开始扩大在四月初，整个生长季持续 136-172 天左右，且永寿地区生 长季持续时间远高于五寨地区。形成层活动和木质部分化各个阶段在两地区之间 存在差异，其中细胞扩大的结束时间和木质部分化的持续时间在两地间均分别存 在极显著性差异（P = 0.0066**，P = 0.0029**）。

       （2）在不同树龄刺槐形成层活动研究中，随着刺槐树龄的增加，生长季开 始时间越晚，结束时间越早，生长季持续时间越短，侵填体出现时间越晚。不同 树龄刺槐形成层活动差异分析中，仅细胞壁加厚的开始时间在树龄 10 与 15 之间 存在极显著性差异（P = 0.0033**）。同在永寿地区，不同树龄刺槐形成层活动 的各阶段时间与油松存在差异，油松生长季持续时间远高于刺槐。

       （3）油松在水分较多的永寿地区累积木质部生长细胞数（70-75）远多于水 分较少的五寨地区（30-40），其生长速率均高于五寨地区，最大生长速率分别 出现在七月初（1.9）和五月底（0.35）。刺槐径向累积量由大到小的树龄分别分 别是 15、10、30，其累积生长最大分别为 805.41um、794.92um、382.04um，生 长速率由大到小对应的树龄分别为 15、30、10，最大生长速率分别为 11.44、9.39、 6.57。通过永寿地区树龄 10 的刺槐与降水之间的显著性相关关系（P = 0.03*）， 得到降水与刺槐生长指数之间的线性模型为 Y = 0.13X- 0.10。

       本研究创新性地在细胞尺度上对黄土高原人工林主要树种刺槐和油松进行 了形成层活动研究，阐明了不同水分之间油松形成层活动的基本特征及其差异； 详述了不同树龄刺槐形成层活动基本特征及其差异，并说明了导管及发生侵填体 的相关变化，对黄土高原植被恢复和管理提供了理论依据。