中国西北干旱区地理位置介于35-50° N,73-125° E之间,地处欧亚大陆内陆腹地中心,远离海洋,气候干燥;在地形、地貌、气候等时空变化上尤其是水系的发育、性质和分布格局的区域偏差等方面独具特点。多样的水生生境导致西北干旱区较高水生植物多样性,本研究以西北干旱区水生植物为研究对象,研究西北干旱区不同生活型水生植物叶的碳(C)、氮(N)、磷(P)含量,元素之间的相互关系及其C:N:P化学生态计量学格局及影响因素;同时选取分布最为广泛的挺水植物浮毛茛,研究其叶C、N、C:N和碳稳定同位素(δ13C)分布格局及与环境因子相互关系。主要研究结果如下:(1)中国西北干旱区水生植物C含量为为396.82mg.g-1,变异系数为13.14%;N含量为mg.g-1,变异系数为46.56%;P含量为1.46 mg.g-1,变异系数为63.93%;C:N为22.80,变异系数为100.8%;C:P为355.54,变异系数为64.65%;N:P为19.99,变异系数为93.35%;C、N、P的平均值之比约为266:16:1。(2)水生植物叶元素之间的相关关系为:C与N,C与P,C与C:N,C与C:P,C与 N:P,C 与 C:N:P,N 与 P,N 与 N:P,C:N 与 C:P,C:N 与 C:N:P,C:P 与 N:P,C:P与 C:N:P,N:P 与 C:N:P 呈显著正相关;N 与 C:N,N 与 C:P,N 与 N:P,N 与 C:N:P,P与C:N,P与C:P,P与N:P,P与C:N:P,C:N与N:P呈显著负相关。(3)不同生活型水生植物C、N、P含量不同。其中浮叶植物C含量最高,达422.63mg.g-1,沉水植物C含量最低,为360.04mg.g-1;从N来看,含量高的为浮叶植达31.50mg.g-1,最低的是沉水植物,为22.12mg.g-1 P含量最高的是浮叶植物为2.18mg.g-1,最低的为漂浮植物1.28mg.g-1。(4)相关性分析结果表明:水生植物C%与海拔、经纬度、年均气温以及年均降雨量均相关性不显著;N%与经度显著负相关,与海拔呈显著正相关;P%与海拔、纬度和年均降雨量均呈显著正相关,与年均气温则成显著负相关。研究发现生活型差异对水生植物生态化学计量特征的差异具有一定的影响;温度直接影响或者通过影响物种分布或物种组成间接影响水生植物生态化学计量特征的地理分布格局;水生植物与陆生植物生态化学计量特征的差异,可能反映了水生植物对水体环境具有特定的环境适应策略。(5)西北干旱区内26个位点浮毛茛叶平均C含量为36.55%,平均叶N含量为3.23%;方差分析表明,各位点间N%,C:N差异显著。线性回归分析表明,水体温度与叶C%,N%和C:N与海拔、经纬度等相关性不显著。结果表明浮毛茛叶C:N、N可能主要受其生长、发育、代谢、物候和生活史策略影响。水体温度显著影响浮毛茛叶N%表明,生境温度通过影响植物叶N%来影响浮毛茛生理,从而验证温度—植物生理假说。(6)西北干旱区内26个位点浮毛茛δ13C含量为-25.5‰,方差分析不同位点浮毛茛δ13C含量差异性显著。相关性分析研究表明δ13C与叶C%、N%和C:N相关性均不显著,而与海拔高度呈显著正相关,与年均气温以及年均降雨量呈显著负相关。分析显示,可能是浮毛茛叶表面气孔数量或气孔开度而不是与光合作用效率相关营养元素变化导致不同位点间浮毛茛叶δ13C含量差异。