元谋干热河谷区是我国典型生态环境脆弱区,存在水热矛盾突出、生态修复困难、社会经济发展相对滞后等缺点。该地区过去开展了以种植桉树、银合欢等生态树种为主的植被修复工程,但较为单一的种植模式难以保证植物多样性和生态系统的稳定性,导致生态效应有限且缺乏经济效益。本世纪初至今,为构建多样性生态系统,元谋县开展了以“经果林”和“生态林”相结合的植被修复策略,使得全县中高、高植被覆盖度区域在2019年达到97.5%,较1999年增加36.82%,植被恢复取得显著效果同时也推动了当地经济发展,但干热气候和水分胁迫仍是制约该地区植被恢复的主要环境因子,如2012年,干热胁迫导致植物大面积凋萎甚至死亡。因此,选择耐旱性能强、种植效益高、环境友好型树种作为该区域的生态修复树种变得尤为迫切。小桐子（Jatropha curcas L.）因为其生长迅速、抗逆性强及含油量高（生物柴油）,被认为是可以缓解能源危机的生态修复树种,在我国云南主要分布于海拔500-1930 m的金沙江、澜沧江、怒江、元江河谷地带。但基于气候变化与水量平衡,作为入侵物种的小桐子,种植后是否降低了该地区植物多样性,是否增加了该地区的干旱程度以及其适应干热环境的水分传输机制尚不明确。因此,本研究以元谋干热河谷生态修复树种小桐子为研究对象,基于对元谋干热河谷气候与植被关联的分析,小桐子林地蒸散发、降雨再分配及土壤水分的定位观测,高温与干旱胁迫控制试验,分析小桐子人工林地生态水文过程和小桐子干旱胁迫及适应性机制,研究小桐子能否作为干热河谷生态修复树种,找寻小桐子的生态修复适宜区,为该区生态修复的树种选择及后继相关研究提供支撑。研究主要结果如下:（1）本文采用波文比能量平衡法实测小桐子人工林实际蒸散发,蒸散发变化规律为:平地>坡地,湿季>干季,晴天>雨天。以2020年为例,湿季和干季的降雨量为464.24和45.91 mm,平地和坡地实际蒸散发(ET_bowen)为214.04和182.18 mm（湿季）,107.9和95.94 mm（干季）,湿季降雨能满足小桐子林地对蒸腾、蒸散耗水需求,但干季的实际蒸散发量大于降雨量。（2）基于次降雨事件的连续观测发现,小桐子林冠层对降雨进行再分配,其穿透雨量、树干茎流量和截留量分别占比72.48%、4.60%和22.92%,产生穿透雨和树干茎流的临界雨量为0.6和4.8 mm,今后可通过降雨量、降雨历时和降雨强度来估算林冠层对降雨的再分配特征。元谋干热河谷区年内土壤蓄水量变化分为3个阶段:土壤水分消耗期（10～12月）,土壤水分恢复期（6～9月）和土壤水分相对稳定期（1～5月）。此外,干季耗水而湿季蓄水,10～30cm土层蓄水量最大,30～50cm土层蓄水量次之,50～75cm土层单月耗水量最大。研究期内,平地和坡地的土壤蓄水量为39.32和16.58 mm,种植小桐子后起到了保持水土、涵养水源的作用。（3）高温与干旱胁迫均在一定程度上减弱了小桐子叶片的光合特性和植物水势,导致小桐子冠层和根系的导水能力减弱,水流阻力增加,植物的生长和干物质质量的积累受到抑制,但植物为适应干旱胁迫可通过调控水势差来减缓逆境条件下的吸水难度。干旱胁迫是导致液流通量降低的主要因素,在午间高温情况下,液流通量有所下降,形成短暂的“午休”现象以减少水分散失。（4）元谋干热河谷小桐子种植区植物种类丰富,小桐子群落物种丰度可达7.61,生态系统功能的稳定性比桉树人工林、银合欢人工林和稀疏灌草丛高,属于生态环境友好型树种。综合考虑小桐子生长以及乔灌层和草本层植物群落多样性,最适宜小桐子植被恢复的区域:海拔≥1100 m,10°<坡度≤15°范围内;较适宜小桐子植被恢复的区域为海拔≥1100 m,坡度>15°范围内;较不适宜小桐子植被恢复的区域为海拔<1100 m,坡度<10°范围内。小桐子在元谋干热河谷区作为生态友好型树种,在调节气候、保持水土、涵养水源和修复生态方面发挥着积极作用,抗高温和干旱胁迫能力强,干旱复水后仍能恢复正常的生理和生长活动,可作为干热河谷区生态修复树种。