植物稳定碳同位素在生态学、农学、生物地球化学等领域中应用是上世纪50年代随着质谱技术的发展而产生的,经过几十年的努力,目前已取得了很大的进展。植物稳定碳同位素组成对于生态恢复和可持续发展有重要作用,主要建立在对环境影响因子的响应。由此对植物同位素组成与环境因子之间关系的现代过程研究,是理解两者之间关系的基础。由于在自然环境中大量的环境参数无法直接获得,影响了这方面的工作。然而,GIS技术可以利用强大的数据模拟和处理功能,为该项研究提供必要的空间环境参数数据。本文通过对中国西部地区植物生长季节中降水量、温度、气压和光照等环境参数的数据生成和提取,分析植物碳同位素组成与环境因子间的关系,从而认识环境对植物碳同位素组成的影响。环境因子拟合的研究过程表明：由于加入了生长季持续时间的影响,降水量、气温、日照时数的空间变异特征显著。对2000年到2004年间西部地区气象站点观测数据的分析表明,生长季持续时间的空间变异性最为稳定,日照时数次之,降雨量、气温的空间变异的年际变化明显,表明受非结构性因素的影响较大；气压的空间自相关性较强,空间变异的特征也较为稳定。对生长季天数、气压和日照时数的拟合采用基于他们相关参数的多元回归法,经栅格图层运算获得；对降水量和气温的插值则应采用综合的方法,以消除非结构性因素的影响。利用基于GIS拟合生成的环境因子分布图,提取了2000年到2004年间147个植物采样点的环境因子数据,结合SPSS的统计分析能力,对植物稳定碳同位素组成与降水、温度、气压和日照时数等环境因子之间的相关性进行分析。结果表明,在我国西北干旱-半干旱地区,由于受水力胁迫的作用,降水与C3植物的δ13C值的相关性最强,温度和气压次之,日照时数的相关性最弱；降水和气压与δ13C呈负相关关系,气温和日照时数则呈正相关关系。生长季环境因子与δ13C总体上存在下述数值关系：降雨量升高100mm,δ13C约偏负0.1‰～0.3‰；气压增加100hPa,δ13C约偏负1‰；生长季平均气温约升高10℃,δ13C偏正0.19‰左右；日照时数增加100小时,δ13C约偏正0.2‰。但是,不同生长型和营养型的植物表现程度有所差异。