本课题以黄土高原地区不同年代的植物样品为材料，利用现代分析方法和测试手段，研究了近100年来植物稳定性碳同位素组成与气孔特征对气候环境变化的响应行为，探明了目前黄土高原地区植物光合特性、水分利用效率和养分组成的时空变异规律。本研究的结果将丰富全球环境变化的研究内容，对植物水分生态、抗旱生理机制、气孔优化调控、光合生理生态等领域的研究具有重要意义，也对黄土高原地区植被恢复重建等生态环境建设具有重要的理论意义。这一研究工作具有综合性，将气候变化与植物抗逆性、增强抗旱性与提高水分利用效率、阐明植物抗旱机制与改善抗旱特性较好地结合起来，使长期以来处于基础地位的植物抗旱机制研究为黄土高原、西部地区的退耕还林（草）工程做出新的贡献。

水分是制约干旱半干旱地区生态经济可持续发展的主要因子，研究植物光合特性与水分利用效率，是揭示全球生态环境变化下植物对环境适应性机制的有效途径，因而开展植被水分生态与气候环境关系的研究，对黄土高原的生态环境建设具有重要意义。以植物表征气候变化敏感的气孔特征参数、叶片稳定性碳同位素组分值为突破口，从植物对环境变化的响应、近100年典型植物的叶片气孔特征和水分利用效率的演变规律、主要植物的光合生理特性、稳定性碳同位素组成、养分组成的空间变异等方面论述了黄土高原植物水分生理生态与气候环境变化。

本书的内容反映了近期的研究成果，对丰富和发展全球生态环境变化、植物生态学、抗旱生理机制、气孔优化调控、光合生理生态等领域的研究具有重要意义，对旱地水土资源的高效利用与生态环境建设具有重要的参考价值。本书可供高等院校植物生态学、植物生理生化、资源与环境科学、土壤学、植物营养学、园艺和农学等专业的师生及相关领域的科技人员参考。

前言

符号缩写

第一部分 植物对环境变化响应的研究现状

1 植物对气候变化的生态响应

2 陆生植物气孔参数与Ca变化

3 陆生植物δ13C与全球变化

4 树木年轮与全球变化

第二部分 黄土高原植物叶片气孔特征的演变

5 典型植物气孔密度变化规律

6 典型植物叶片气孔特征

7 辽东栎叶片气孔特征参数的时空变异

第三部分 黄土高原植物叶片稳定性碳同位素组分的演变

8 典型植物δ13C变化研究

9 辽东栎叶片气孔密度与δ13C的时空变异

10 典型阔叶树种叶片δ13C与光合特征参数的关系

第四部分 黄土高原植物生理生态特征的空间变异

11 植物光合特性与叶片结构性状的空间分布

12 植物叶片δ13C的空间分布

13 植物叶片养分组成的空间分布

14 油松与刺槐光合特性及其与叶片结构性状的关系

15 不同功能型植物光合特性及其与Nmass、LMA的关系

16 优势植物δ13C及其与环境因子的关系

17 主要阔叶树种叶片气体交换特征和叶绿素荧光特性比较

第五部分 黄土高原植被恢复与生态环境建设

18 土壤水分与植被生产力的关系

19 坡面水肥条件与植被建设

20 水分环境演变与退化生态系统恢复

21 对黄土高原生态环境整治的思考

索引