农业灌溉用水在华北平原水分利用中占有很大的比重，华北平原冬小麦生长在一年中最干旱的季节，是灌溉用水的重点，因此，研究冬小麦水分利用的生理机制，探索与冬小麦高效利用水分有关的生理生态特征，以及农艺节水措施在生产中的适宜性成为当前节水农业研究的中心。 本文针对华北平原冬小麦灌溉水利用现状，以当前生产上大面积推广的16个冬小麦品种为研究对象，利用盆栽试验与大田试验，紧密结合中国科学院知识创新项目(KZCX-SW-317-02)和河北省科技攻关重大项目(01220703D)开展试验研究，着重研究了不同水分处理对冬小麦水分利用效率和产量的影响以及与冬小麦水分利用效率密切相关的生理生态特征，不同品种对农艺节水措施(秸杆覆盖)的响应，为筛选和选育高水分利用效率品种以及农艺节水措施(秸杆覆盖)的品种选择提供依据。 本研究得出以下结论：1.冬小麦品种间水分利用效率存在明显差异品种产量是决定其水分利用效率大小的主要因子，在本研究中发现在充分灌溉处理和亏缺灌溉条件下，品种间水分利用效率和产量差异显著，石新733在两种水分处理中产量水平水分利用效率和产量均优于其它品种，水分利用效率分别比其它同处理品种高6.98％(5385)～37.31％(烟361)，4.64％(8901)～39.04％(烟361)，产量分别比其它品种高8.18％(邯6172)～38.23％(烟361)，6.07％(邯3475)～26.14％(莱3279)。表明华北平原在小麦品种节水方面有很大的潜力。研究表明，从亏缺灌溉到充分灌溉处理，冬小麦产量增加，主要是增加亩穗数和穗粒数，但水分利用效率有下降趋势。品种间产量对水分亏缺的响应存在一定差异。 2.叶片水平水分利用效率(LWUE)存在一定的水分、光强和CO2浓度阈值旗叶LWUE存在一定的水分阈值，土壤含水量较低时，即33％～52％的田间持水量水平，旗叶叶片水平水分利用效率随土壤含水量的增加而增大，由52％～78％田问持水量水平时，叶片水平水分利用效率同光合速率一样趋于平稳。 品种间对环境光能和CO2的利用情况存在很大差异，主要表现在品种间旗叶光合速率“光饱和点”和“CO2饱和点”存在很大差异，旗叶LWUE与光强呈对数曲线关系，与CO2浓度呈二次曲线关系，在一定范围内，旗叶LWUE随光强和CO2浓度的增加而增大，但光强和CO2浓度增大到一定值时，旗叶LWUE趋于稳定，LWUE同样存在其“光饱和点”和“CO2饱和点”，品种间旗叶LWUE“光饱和点”和“CO2饱和点”同样存在很大差异。 3.叶片水平水分利用效率(LWUE)与其生理生态特征的相关关系品种间旗叶比叶重、叶片相对水分含量、蒸腾速率、蜡质含量、气孔导度、叶水势和灰分含量差异显著，品种间冠层温度只有在水分胁迫非常严重时(11：00～13：00)才表现出显著差异，品种间叶绿素在各个生育时期差异均不明显。旗叶LWUE与蒸腾速率、蜡质含量和叶水势呈显著负相关，与旗叶比叶重成显著正相关，与试验测定的其它生理生态因子无显著相关性。 4.冬小麦产量水平水分利用效率(WUEb)与其生理生态特征的相关关系16个品种的农艺性状、收获指数和冬小麦产量水平水分利用效率(WUEb)之间的相关分析结果表明，产量水平水分利用效率(WUEb)与产量呈显著正相关，与品种开花时间呈一定正相关关系，但试验所涉及其它农艺性状或生理特征与产量水平水分利用效率(WUEb)的相关性均达不到显著水平，产量与收获指数呈显著正相关，在产量构成因素方面，千粒重与穗粒数呈显著负相关，穗粒数与旗叶灰分含量呈显著正相关。 LWUE与WUEb相关性不显著，而群体水平干物质的累积量以及干物质在茎、叶、穗中分配与累积量与WUEb有很强的一致性。产量可以作为筛选高WUEb小麦品种的一个最直接的指标。 5.不同品种对秸杆覆盖措施响应的差异品种间因其生理生态特性存在的显著差异，品种间在产量方面对覆盖处理的响应不一致。秸杆覆盖措施有明显的节水效应，秸杆覆盖处理品种的产量水平水分利用效率也高于不覆盖处理。2002～2003年度冬小麦研究结果初步证实，8901和6365对秸秆覆盖条件下农田小气候的春季低温效应不敏感，在实施秸秆覆盖时，可以提高水分利用效率，实现节水、增产。对试验所涉及的充分灌溉处理、亏缺灌溉处理和秸杆覆盖处理品种的水分利用效率综合评价，得出品种水分利用效率的位次，即石新733＞6365＞5385＞邯6172＞8901＞莱3279，与三种处理得出的总干物质累积以及穗、叶、茎干物质累积规律一致。