陆生植被是全球碳水循环的重要组成部分,把握植被碳水耦合特征及其对环境水分条件的响应机制,对全球碳水循环和气候变化模拟具有重要科学意义。本研究从植被导度受水分约束调节的机理入手,通过模型模拟与理论分析相结合,探讨了植被导度与环境水分条件的响应关系,并深入研究植被日内碳水通量耦合迟滞特征以及植被用水效率受环境水分条件的影响关系,研究为理解植被碳水通量耦合的变化特征和规律提供了新的视角。基于Penman-Monteith公式理论,引入冠层尺度植被平均叶片表面水汽压差（VPDl）概念以表征植被所感知的真实水汽条件,并基于VPDl建立一般性植被导度模型。结果表明,建立的一般性植被导度模型能更好地刻画植被导度（Gs）与植被总初级生产力（GPP）和外部水汽条件VPDl之间的关系,并且Gs对VPDl的响应关系介于Medlyn模型(VPDl-0.5)和Leuning模型(VPDl-1)之间。通过分析土壤水对植被导度的影响,可将Gs定量拆分为主要受土壤水影响的土壤导度项和独立于土壤水变化的冠层导度项。系统分析植被蒸散发（ET）、GPP和各环境条件变量的日内上下午迟滞变化特征,结合方差分解原理与一般性植被导度模型模拟结果,揭示了植被GPP迟滞变化特征的内在机理,以及植被气孔调节机制的日内变化特征。研究结果表明植被ET下午增高,改变了VPDl的迟滞特征;植被GPP下午时段的降低,主要原因为下午叶片水势减少引起光利用效率降低;植被导度下午降低,并且对VPDl响应程度增大,进一步影响了ET与GPP的变化,同时植被下午边际用水成本较高。从植被边际用水成本和水分利用效率系数（WUE）两个方面探究了水分条件对植被用水效率的影响,并应用于黑河下游极端干旱区。主成分分析与多元回归分析的结果表明,土壤水、叶面积指数对边际用水成本有正向的边际相关性,而CO2浓度对边际用水成本的影响不显著。采用的对数敏感性模型分析结果表明,植被WUE对土壤水的敏感性远低于对VPDl和CO2浓度的敏感性,但在干旱地区有所增强。黑河下游地区分析结果显示,极端干旱区的植被边际用水成本高,用水效率低,土壤水对植被WUE的约束较强。