黄土高原是世界上黄土面积最大、黄土层最深厚的地区,同时是我国最重要的苹果产地之一。该区域的苹果树等木本植物根系深度远超其他地区,在水分需求较大时能吸收利用储存多年的深层土壤水,多年苹果种植后造成黄土高原地区深层土壤水严重亏损。因此,亟需探明降水及深层土壤水对植物蒸腾的贡献,实现黄土高原地区苹果产业的持续发展和生态水文效应的有效发挥。基于此,本文利用氢氧同位素示踪技术研究黄土高原苹果树的水分来源。选用品种和管理相同的不同林龄苹果树,采用空间换时间的实验设计,于2015至2016年间分别在降水前后及一个完整生育期内不同时间,对0-5 m或0-10 m土壤及对应采样点的植物枝条取样,探究了不同苹果园耗水规律,并利用贝叶斯模型量化了不同时期不同土层对苹果蒸腾的贡献。主要结果如下:(1)深层土壤水对植物蒸腾的贡献较大,根系对深层土壤水的吸收随树龄增大而减小。对未形成干层的较小林龄果树,植物水分大部分来自200 cm以下的土层;随树龄持续增加土壤深层出现干层,果树对200 cm以上土壤水的吸收利用程度增加。未挂果的6年果树幼苗在生长平稳时期(5月30日)浅层土壤水和深层土壤水贡献相当,而挂果果树同期的浅层贡献率仅为6%~17%。在一年中最干旱、耗水最大的时期(7月3日),所有果树均显著吸收深层土壤水,贡献率为60%~70%。当降水补充后(7月21日),浅层土壤对已形成干层的18年和22年大龄果树蒸腾的贡献分别显著提高到80%和45%。生长季末期根系对浅层土壤水的吸收逐渐增加。(2)苹果树吸水策略的变化对降水的响应随林龄增大而增大。对小龄果树,降水前后不同土层对蒸腾的贡献变化不大,且降水只能补充未挂果树木的水分消耗。对大龄的18年和22年果树,降水后浅层土壤水对蒸腾的贡献显著增加。但在大部分情况下,不管林龄大小,根系都趋于更多利用深层土壤水。本研究以黄土塬区苹果树为例,阐明了深根系植物吸水策略随林龄和生育时期的变化规律,量化了深层土壤水对植物蒸腾的贡献程度,为黄土高原其他深根系植物水分利用策略研究提供依据,可服务于黄土高原苹果产业的可持续管理。