毛竹（Phyllostachys edulis）是我国重要的经济、生态竹种,也是典型的克隆植物。在全球气候变化的大背景下,极端气候灾害频繁发生,加之人工采伐、地形、土壤、降水时空分配格局不均等因素,毛竹生长过程中经常遭遇季节性干旱或土壤水肥异质分布的影响,水分已成为了制约毛竹高质丰产培育的重要影响因子之一。在此背景下,掌握毛竹的水分生理及生理整合特性,可为毛竹培育中高效用水及科学施肥提供理论依据。本研究以毛竹实生苗为研究对象,通过建立回归模型探讨水分与毛竹光合作用产量、效率及生产力之间的关系,提出毛竹高产高效的水分含量范围及干旱胁迫阈值;运用激光共聚焦显微镜及非损伤微测技术,研究干旱胁迫下毛竹的Ca²⁺响应特征及时空分布,进一步确定干旱胁迫下Ca²⁺信号在ABA和H₂O₂信号网络中的作用地位;并结合¹⁵N同位素示踪等技术,探讨毛竹生长培育过程中的生理整合现象,通过异质性水分处理分析毛竹的生理整合特性,确定了竹鞭在生理整合过程中对整个植株系统的受益性。主要研究结果如下:1、毛竹实生苗在不同土壤含水量下的光合及水分生理特征呈现明显的规律性变化,可以作为毛竹基于“产”、“效”的土壤水分生产力分级及水分胁迫阈值划分的重要依据。毛竹实生苗高产高效水的土壤相对含水量（RWC）范围在44.69%-94.32%之间,当土壤相对含水量（RWC）在34.25%-44.69%之间为毛竹的中产高效水,土壤相对含水量（RWC）大于94.32%为其高产中效水,土壤相对含水量（RWC）小于17.41%为无产无效水;毛竹的水分胁迫表现在17.41%≤RWC﹤44.69%,RWC?94.32%,小于17.41%为三年生毛竹实生苗濒死阈值。2、Ca²⁺在毛竹实生苗响应干旱胁迫中起着重要的信号分子作用,主要体现在Ca²⁺流速及Ca²⁺时空分布上。毛竹实生苗受到干旱胁迫后,根尖不同部位对Ca²⁺吸收能力存在差异,吸收Ca²⁺能力大小依次为:根冠>成熟区>分生区>伸长区;同时Ca²⁺信号吸收强度和毛竹幼苗受干旱胁迫的程度有关;Ca²⁺可通过毛竹胞外钙离子通道从细胞外进入胞质。外源施用ABA能促进毛竹根冠部位Ca²⁺的吸收能力,即ABA可能有活化质膜钙离子通道的作用,且可诱导叶片保卫细胞中活性氧H₂O₂的迸发。在Ca²⁺时空分布上,随着干旱胁迫时间的增加,毛竹叶片除了栓细胞外,几乎所有活细胞胞质中Ca²⁺浓度增加,其中长细胞中Ca²⁺浓度上升明显。3、竹鞭是毛竹克隆分株间物质资源整合的结构“枢纽”,在¹⁵N标记的克隆分株间整合效应表现为从¹⁵N标记竹通过竹鞭将氮素向各克隆分株运输的过程。毛竹实生苗通过竹鞭可引起克隆分株之间氮素传递共享,不论是¹⁵N标记基株还是克隆分株,标记竹的¹⁵N吸收量均表现为最大,离远标记竹的克隆分株各器官中¹⁵N的吸收量小,这与毛竹竹鞭引起的生理整合作用相关。¹⁵N同位素示踪发现毛竹叶片中¹⁵N分配率为33.07%,依次为秆（26.25%）、枝（22.83%）、竹鞭（13.91%）、根（3.93%）。毛竹各器官中的¹⁵N利用率和吸收量有大到小均表现为:叶、秆、枝、竹鞭、根,叶片强大的光合功能及发育时期导致了较高的¹⁵N利用率和吸收量;Ndff表现为:枝（0.45%）、秆（0.40%）、叶（0.38%）、根（0.26%）、竹鞭（0.18%）。4、在异质性水分环境下,毛竹克隆分株间通过竹鞭可引起一系列的生理“级联”反应。毛竹在异质性水分环境下通过生理整合作用引发一系列的生理级联反应,干旱胁迫下连鞭处理（生理整合）的克隆分株间叶片内源激素茉莉酸（JA）、脱落酸（ABA）和生长素（IAA）以及渗透调节物质脯氨酸（Pro）和甜菜碱（Bet）含量差均要小于断鞭防止生理整合的处理;同时允许整合的克隆分株间超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）等抗氧化酶活差异也要小于断鞭（防止生理整合）的处理。生理整合下毛竹根冠、叶片及竹鞭切面的Ca²⁺吸收能力也出现差异,毛竹实生苗克隆分株间的生理整合特性体现在以上生理“级联”反应中,连鞭克隆植株的生理变化特征更有利于改善整株克隆系统对逆境的耐受性,缓解处于逆境中克隆分株的环境压力,实现资源和养分的共享。深入开展毛竹的水分生理及异质性水分、养分条件下的生理整合特性研究,可为毛竹培育及经营中的水分胁迫诊断、高效用水和科学施肥等高效培育精准管理技术提供理论依据和实践借鉴。