本文以北京四种典型绿化树种山杨（Populus davidiana）、刺槐（Robinia pseudoacacia）、油松（Pinus tabulaeformis）和侧柏（Platycladus orientalis）的盆栽幼苗为研究对象,模拟自然干旱、旱后复水土壤水分状况,通过稳定碳同位素(δ¹³C)技术解析干旱、复水处理下不同树种生理生态特性与水分利用效率（Water use efficiency,WUE）间的相关关系,探究北京典型绿化树种在干旱胁迫、旱后复水过程中水分利用效率的生理响应机制,旨在为北京城区充分利用有限水资源进行绿化苗木筛选与经营管理提供理论依据。本研究得出结果如下:1.在经历干旱-复水过程中,四种典型树种对土壤水分变异的光合生理适应策略有所不同。具体表现为四个树种的光合生理特征参数间呈极显著差别（P<0.01）。干旱初始阶段落叶树种比常绿树种的耗水速率更快,表现为干旱第2天落叶树种的土壤体积含水量（Soil water content,SWC）降幅（50.79%）远大于常绿树种（20.60%）。干旱过程中,落叶树种刺槐的光合能力降低最明显,山杨次之,干旱未对常绿树种油松和侧柏的光合能力造成显著影响（P>0.05）。具体表现为落叶树种山杨和刺槐的净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）和蒸腾速率（E）均呈逐渐下降趋势,胞间CO₂浓度（C_i）呈“n”型趋势,常绿树种油松和侧柏的P_n、G_s、E和C_i均呈“n”型趋势。复水后,山杨的SWC最早出现（第2天）补偿效应,其他树种的SWC均在第5天恢复至对照水平。落叶树种山杨（第2天）和刺槐（2¹8天）的光合参数逐渐回升,4个树种的光合指标均出现超补偿现象。可见,水分是影响不同植物的光合生理指标的重要因素。2.在经历干旱-复水过程中,不同植物的PSII光化学反应中心变化及光合机构电子传递情况不同。具体表现为植物叶绿素荧光参数的变化不同。田间持水条件下,不同树种各叶绿素荧光参数差别较大:常绿树种侧柏和油松PSII反应中心的开放程度较高,具有较高的原初光能转化效率和光合电子传递活性。干旱过程中,落叶树种的光合机构损伤程度比常绿树种更严重:连续的水分胁迫使各树种OJIP曲线发生改变,O-J阶段上升,I-P阶段下降,具体表现为荧光参数F_o、V_j和V_i上升,F_m下降,干旱中期（6⁸天）落叶树种的PSII光化学反应中心受到了一定程度的破坏,叶片PSII的电子传递受到抑制。常绿树种荧光参数对初期干旱表现出一定的适应性,后期光合机构未受到明显损害。复水后,油松各荧光参数恢复最快或干旱时无显著下降,其他树种各荧光参数2⁵天恢复至对照水平。可见,水分是影响植物光合机构正常运行的重要因素。3.在经历干旱-复水过程中,不同树种各器官可溶性糖δ¹³C的分配模式不同。田间持水条件下,落叶树种叶片和根部的δ¹³C均值高于常绿树种,小枝和主干的δ¹³C均值低于常绿树种。干旱过程中,山杨和侧柏各器官δ¹³C值整体呈下降趋势,刺槐和油松只有叶片δ¹³C值呈下降趋势,其他器官δ¹³C值呈波动性上升,表现为山杨[（-24.95±0.43）‰]、刺槐[（-23.71±0.52）‰]和油松[（-24.6±0.47）‰]的可溶性糖δ¹³C值在细根最大,侧柏的可溶性糖δ¹³C在主干中最大[（-23.84±0.69）‰],落叶树种的可溶性糖δ¹³C在主干表现最小,常绿树种在叶片和粗根最小。复水后,山杨的可溶性糖优先分配至细根部分（第2天）,其次是光合器官叶片和起到水分运输功能的粗根与主干（第8天）,小枝最慢（第18天）;刺槐优先分配至叶片、小枝和主干（第2天）,其次是根部（第5¹8天）;油松优先分配至叶片（第3天）,其次是主干和根部（第10天）,未对小枝造成影响;侧柏优先分配至小枝和粗根（第3天）,其次是叶片和细根（第10天）,主干几乎无影响。4.在经历干旱-复水过程中,不同树种水分利用效率对土壤水分变化的响应策略存在差异。田间持水条件下,四个树种的短期和瞬时水分利用效率种间差异显著（P<0.05）。落叶树种的短期水分利用效率均大于常绿树种。四个树种的瞬时和短期水分利用效率在干旱过程中均呈“n”型趋势变化。其中,山杨、刺槐、油松和侧柏的短期水分利用效率最大值分别为3.90 mmol/mol、3.26 mmol/mol、4.55 mmol/mol和5.28 mmol/mol,四个树种的瞬时水分利用效率最大值分别为77.91 mmol/mol、59.56 mmol/mol、75.17mmol/mol和95.79 mmol/mol。复水后,落叶树种的WUE第5⁸天出现补偿效应,侧柏第3天,油松WUE未受干旱影响。自然干旱-旱后复水过程中,落叶树种山杨和刺槐E和C_i对WUE的影响显著（P<0.05）,常绿树种侧柏和油松P_n、G_s、C_i和E对WUE的影响显著（P<0.05）。综上所述,在干旱复水处理下落叶树种山杨和刺槐各生理指标、光合机构、和水分利用受到的土壤水分变异影响程度大于常绿树种油松和侧柏,其中刺槐受到的土壤水分影响最大,复水后各树种表现出不同程度的补偿效应。本研究结合植物生理指标探究不同植物水分利用效率（WUE）受到干旱胁迫后的响应机制及在复水后的补偿效应,为科学规划干旱气候下的北京城区绿化树种提供理论支撑。