中国大豆（Glycine max（L.）Merr.）的育种全面展开较晚,距现在只有几十年的时间,但单位面积产量已经有了很大提高。在品种选育过程中,育种者很多时候都是凭经验选择目标株系,而作物的产量表现跟作物自身的生理、形态等特征有关,但如何科学地选择理想株系尚未形成共识。在生态学中,基于特征比较的方法可以通过形态和生理等特征确定植物的生态位和应对环境变化的策略。这种方法已经逐渐应用于农业研究中,人们通过种内比较,来明确种内特征变异对作物产量表现的影响。对于野生植物来说,干旱适应性主要是指生存能力,而对于农作物,干旱适应性主要是指,在干旱条件下具有较高的水分利用效率,能够获得较高产量（Blum,2009）或产量稳定性的能力。在半干旱地区,水分亏缺是限制大豆产量的主要因素,权衡水分利用和植物生长关系对理解大豆的产量表现至关重要。本研究的主要目的是基于特征比较的方法,探讨本地区育种驯化过程中,那些有意或无意中选择下来的、有利于水分亏缺环境中提高大豆产量的特征以及这些特征之间的相互关系,理解水分消耗和植物生长的权衡和对作物产量表现的影响,为未来育种和农业管理提供参考。根据大豆品种产量水平的不同,选择4个近20年育成的现代品种（中黄30、晋豆21、晋豆19和冀豆12）和4个地方品种（白露豆、陇西小黄皮、圆黄豆和黄色大豆）,分别设置了盆栽试验（试验1）和在不同降水条件下的两年大田试验（试验2、3）。在试验1中,设置了逐渐干旱-复水循环（逐渐干旱至田间持水量的20%后,浇水至100%,WS）和保持高水状态（保持土壤含水量在田间持水量的80%-100%,WW）两个处理,从开花期开始记录逐渐干旱-复水过程中的气孔导度（gs）、光合速率（Pn）、叶水力导度(Kleaf)、叶相对含水量（RWC）的变化,以及不同处理下耗水和产量形成的差异,分析大豆生理响应和生物量分配对大豆产量的影响。试验2中,干湿两个降水条件下的大田环境,同上8个品种,随机区组设计,分别在花期、灌浆结束期（此时期认为有最大生物量）和成熟期采样,记录大豆营养生长、开花期和花后生长时期内主茎和分支的生物量及生物量分配的变化,成熟期每株的分支数、籽粒大小、收获指数（HI）和产量性状等。在试验3中,在干湿2个大田水分环境中,相同的8个品种,设3个密度（12.5株/m2,25株/m2,和50株/m2）,3个重复,每个小区面积12.8m2,共计72个小区,中等密度为当地常规种植密度,在开花期、灌浆结束期（此时期有最大叶面积）和成熟期采样,记录不同大豆品种的比叶重（LMA）、叶面积指数（LAI）,测定大豆光合速率随时间的变化,以及产量、水分利用效率等参数。主要研究结果如下:1.在盆栽逐渐干旱过程中,现代大豆品种的gs（65–67%vs 61–63%）、Pn（60–62%vs 52–54%）、Kleaf（50–67%vs 36–48%）对水分胁迫的敏感性高于地方品种,能在更高的土壤相对含水量（SWC）下降低气孔导度,减少蒸腾和光合速率,降低水分传输效率,减少水分消耗,减缓RWC的下降。2.Kleaf的下降不是触发gs和Pn下降的直接原因,但却与RWC的下降有紧密关系,并且Kleaf能调控光合速率下降的速度。3.现代品种的Kleaf和Pn能更快的从严重干旱胁迫中恢复过来,有利于大豆的旱后恢复,但会增加作物的同期耗水。大豆的耗水与gs下降的SWC阈值之间没有显著关系,但是与大豆的叶生物量有关,植株耗水量与产量在WS下有显著负相关,但是在WW下没有关系。4.现代品种在WS下仍能保持高产,主要是因为它们有更高的HI、较小的叶生物量以及较大的籽粒,gs、Pn、Kleaf对干旱的响应在本研究中对WS下产量的贡献较小。5.在大田水分亏缺条件下,大豆主要依靠较高的HI来获得高产,而在降水较多的年份,主要靠生物量的积累。获得较高HI的主要原因在于有较少的分支数、更接近于确定性生长习性（determinate crops）（在群体植株中,营养生长阶段和繁殖阶段的界限分明）和较大的籽粒（不是越大越好）,但这些特征在降水充足的条件下并不一定有利于高产。6.现代大豆品种的LMA要高于地方品种（2016年R1:42.9 vs 34.0g/m2,R6:50.7 vs 40.0 g/m2;2017年R1:47.1 vs 38.2 g/m2,R6:56.7 vs 42.9 g/m2）,水分亏缺和生长阶段的推进会增大LMA,但是不同密度间无显著差异。高的LMA可以限制植物的叶面积,降低叶光合下降速度,提高大豆的水分利用效率。7.相同种植密度下,现代大豆品种的最大LAI要小于地方品种。LAI会受水分条件、LMA、种植密度等因素影响。LAI与产量是抛物线关系,合适的LAI有利于作物产量的形成,过高和过低都会导致减产。不同的降水条件会造成抛物线顶点（最优产量的LAI）的偏移,可以通过调控种植密度来调控LAI。综上所述,与地方品种相比,现代品种具有明显的与限制水分利用相关的性状特征,这些性状包括gs、Kleaf等参数表征的气孔对水分胁迫更早地响应,以及减少分支产量、确定性的生长习性、较高LMA和较低LAI等。这些特征在资源充足的条件下不一定有利于高产,但在水分限制地区却有利于发挥产量优势,可为将来理想性状育种提供借鉴。