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揭示树木水分吸收、利用和耗散规律及调节机制，阐明树木水分传输动力学过程，不仅可以更深入地认识和评价树木和森林生态系统的水文效应，还可为森林的经营与管理以及水资源调控提供理论指导。本研究以长白山阔叶红松林主要树种（红松、蒙古栎、山杨、水曲柳、紫椴和色木槭）为研究对象，通过水分传输过程中环境要素、生物要素和水力参数的测定，分析了不同树种水力参数的动态特征及环境要素的影响规律，探讨了水分传输过程中木质部径向的变化特征及影响要素，并构建了长白山阔叶红松林主要树种的水分传输动力学模型。主要结果如下:
(1)水力参数特征及环境要素的影响
1)水势:各树种木质部水势随木质部相对含水量的增加呈指数递增，递增速率总体趋势为:阔叶环孔材树种（蒙古栎、水曲柳）＞阔叶散孔材树种（山杨、紫椴）＞针叶树（红松）。木质部水势与木质部体积也有明显的指数递增关系，递增速率总体趋势为:针叶树（红松）＞阔叶散孔材树种（山杨、紫椴）＞阔叶环孔材（蒙古栎、水曲柳）。但色木槭作为散孔材树种，其木质部水势与湿度和体积的关系与环孔材树种相似。另外，各树种的午间叶片水势都随太阳辐射和饱和水汽压差的增加而线性下降，但不同树种下降幅度有所差异。水势在树木水分传输过程中有明显的梯度分布，但从土壤沿树干到叶片的水势梯度并不是时刻递减，说明了树木水分传输过程的非稳态性。
2)木质部水力导度:红松、蒙古栎和山杨的整树木质部水力导度平均值分别为0.008、0.009和0.01 kg.m-2.MPa-1.s-1。土壤湿度、太阳辐射和饱和水汽压差的下降会明显降低各树种的水力导度。不同树种木质部水力导度对土壤湿度下降的反应阈值有所差异:红松为土壤湿度占田间持水量的40％，蒙古栎为55％，杨树为65％。当太阳总辐射＞700W.m-2或饱和水汽压差＞1kPa时，各树种的水力导度基本稳定。
3)木质部饱和持水量及水容:针叶树种与阔叶散孔材树种的单位体积木质部饱和持水量差异不大，均为0.70 g.cm-3左右;环孔材树种的单位体积木质部饱和持水量较低，在0.43 g.cm-3左右。六个树种木质部的水容为136.66～774.91kg.m-3.MPa-1，其中针叶树种和散孔材树种水容比环孔材树种较大。但色木槭作为散孔材树种，其单位体积木质部饱和持水量和水容与环孔材树种接近。木质部的水容与木质部干密度呈线性负相关。
4)木质部径向:木质部径向日变化是反映树干储水/释水过程的重要参考，各树种木质部径向都表现出明显的日变化规律。典型晴天时各树种木质部的直径白天都表现为持续收缩，该趋势一直持续到傍晚17:00左右。而后木质部直径开始膨胀，一般持续到凌晨3:00至6:00间。木质部收缩率最大的时刻常出现在中午11:30～13:00间，膨胀率最大的时刻常出现在木质部开始膨胀后的2～3小时内。山杨木质部径向变化的日变幅约为33.43μm.day-1，而红松和蒙古栎木质部径向的日变幅相差不大，在16.76～19.89μm.day-1间。木质部径向变化率与太阳总辐射和饱和水汽压差的日变化关系呈明显的闭合环状。太阳总辐射和饱和水汽压差的增加对各树种的木质部径向日变幅、收缩期历时和径向收缩速率有明显的增加效应。随着土壤湿度的增加，各树种木质部径向日变幅指数下降。土壤湿度对收缩期历时的影响不明显，但日径向收缩速率随着土壤水分的亏缺呈指数增加，其中山杨增幅最大，其次是红松，蒙古栎最小。
(2)动力学过程的观测结果基于观测结果，发现各树种水分传输动力学过程可由水分传输速率、水势（土壤、树干和叶片）、水力导度（土壤、树干和叶片）、树干储水、树干相对含水量和木质部直径的协同变化进行系统阐释:日出前，树木水分传输动力学过程相对静止。上午随着太阳辐射和饱和水汽压差的增加，动力学过程表现为:蒸腾速率的升高、叶片水势的下降、木质部直径的收缩和树干湿度的下降，以及根系吸水过程晚于冠层蒸腾过程的发生。中午蒸腾速率、土—叶水力导度、干—叶水力导度、树干释水速率和木质部径向收缩速率最大。下午表现为:冠层蒸腾速率、叶片水势、干—叶导度、土—叶导度、树干释水速率及木质部径向收缩速率的下降，而后随着树干储水过程的发生，树干相对含水量增加，木质部径向开始膨胀。日落后，尽管蒸腾过程停止，但由于土—干水势差的存在，树干储水、木质部径向膨胀和树干相对含水量升高等过程仍然继续高，直至树干持水稳定。
(3)模型的构建与检验基于树木水分传输水量平衡理论、类欧姆定律假说和水容假说，构建了树木水力传输动力学模型。该模型以环境要素、生物要素以及水容为输入，以树木蒸腾速率为输出，驱动简单，机理明确。通过使用红松、蒙古栎和山杨的冠层蒸腾速率、根系吸收速率和树干储水/释水速率实测数据检验发现，模拟值与实测值日变化趋势基本一致，且对白天时冠层蒸腾速率和根系吸收速率的模拟结果相对较好。三种树种中，对山杨的模拟结果最好，其次是红松，蒙古栎稍差。