干旱地区植物在节约用水和抵御干旱方面具有独特的生理响应机制，成为干旱地区植物维持生存和生长发育的关键因素。然而，在高海拔荒漠地区，植物水分利用效率沿干旱梯度的变化趋势及其与植物生理生态因子和环境因子的关系尚不清楚。本文以柴达木盆地东部格尔木、诺木洪、大柴旦、德令哈和都兰地区9种典型荒漠灌木为研究对象，采用气体交换法测定不同植物的瞬时水分利用效率和内禀水分利用效率，并用δ~(13)C值表示植物长期水分利用效率，通过皮尔逊相关分析、冗余分析等方法研究水分利用效率对植物生理生态因子和环境因子的响应特征。结果表明：植物群落和物种尺度δ~(13)C与瞬时水分利用效率和内禀水分利用效率均呈极显著正相关关系(P0.05),水分利用效率随干旱程度增加总体呈增加趋势。不同物种间水分利用效率存在显著差异，沙拐枣作为C_4物种，其长期、瞬时和内禀水分利用效率均高于其他C_3物种；植物生理生态因素对水分利用效率的影响强于土壤理化性质和气候因素，植物生理生态因素、土壤、气候因素分别解释了91.14%、35.64%、39.68%水分利用效率的总体变异，其中胞间二氧化碳浓度、净光合速率和土壤全磷对水分利用效率的影响最大，解释率分别为15%、10.8%和8.3%。研究结果对认识高海拔荒漠区典型荒漠植物水分利用效率特征及其生理生态机制具有重要意义。