在全球气候变暖的背景下,极端干旱事件频发,高强度、长周期的干旱直接影响植物蒸腾和土壤蒸发,最终影响陆地生态系统碳水循环。在生态系统尺度,水分利用效率（Water Use Efficiency,WUE）常表征为单位质量的水分消耗所固定的大气CO2的量,是深入理解生态系统碳、水耦合关系的重要指标。近年来,已有研究探讨干旱事件对生态系统结构和功能的影响,然而综合反映水热关系的干旱指标对生态系统水分利用效率的影响研究尚处于初始阶段。各气候区下不同生态系统碳、水循环过程对干旱的响应和恢复机制仍存在较大争议,严重限制了对区域尺度碳水耦合循环机理的深入理解。因此,定量评估极端干旱事件对生态系统WUE的影响与反馈机制,将有助于评价和预测未来气候变化对生态系统碳、水循环过程的影响,尤其是在喀斯特集中连片分布、生态环境脆弱的中国西南地区。本研究利用中国区域高时空分辨率地面气象要素驱动数据集（China Meteorological Forcing Dataset,CMFD）中的气温、降水数据计算了像元尺度的标准降水蒸散指数（Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI）并评估西南地区近40年来不同时间尺度下干旱的时空演化特征,根据最优尺度的干旱指数重点识别2000年以来的极端干旱事件,并进一步分析干旱事件的时空动态特征。在此基础上,本研究利用地球呼吸模拟器（Breathing Earth System Simulator,BESS）数据产品揭示西南地区生态系统WUE的时空动态变化,对比分析了植被总初级生产力（Gross Primary Productivity,GPP）、蒸散量（Evapotranspiration,ET）、及气候因子等驱动因素对生态系统WUE的影响。最终探讨了不同季节性干旱事件对西南地区喀斯特和非喀斯特地区生态系统WUE影响与反馈机制。主要研究结果如下:（1）不同时间尺度的SPEI时间序列均表明,中国西南地区近40年来干旱发生频次、持续时间和严重程度都明显增加。其中,基于三个月尺度的SPEI（SPEI3）能够较为准确地捕捉到极端干旱事件。在20世纪80和90年代,西南地区干旱发生频次较低,干旱事件发生时干旱程度以轻旱为主,重旱、特旱占比面积较少（分别为4.41%和1.49%）;而21世纪初期,尤其是2009年以后,极端干旱事件频发,干旱程度显著增强,特旱占比面积增加至2.85%。基于SPEI3的空间分析和M-K趋势检验揭示了西南干旱化趋势在季节分布上存在明显差异,春季干旱强度增大趋势最为明显,显著干旱化面积占37.25%,夏季干旱指数减小趋势最小,显著干旱化面积仅占13.02%,呈湿润化趋势的区域占39.11%。（2）西南地区生态系统WUE在2001-2015年期间整体呈增长趋势,且喀斯特生态系统WUE的增长趋势（R~2=0.81,p＜0.01）高于非喀斯特地区（R~2=0.71,p＜0.01）。而在季节动态上,西南喀斯特和非喀斯特地区生态系统WUE的季节动态变化趋势均呈现单驼峰型分布,均在3月份出现最低值,分别为1.24 g C kg-1H2O和1.43 g C kg-1H2O,在9月份达到峰值(2.25 g C kg-1H2O和2.22 g C kg-1H2O)。然而,受到干旱事件等影响,生态系统WUE在2006、2009极端干旱年份出现明显下降,生态系统WUE在干旱的季节动态上也出现异常。在空间分布上,喀斯特地区多年平均WUE相对较低,但呈增加趋势的面积为3.98×10~5km~2,其中呈显著增加的地区占39.3%,高于非喀斯特地区的22.3%。此外,生态系统WUE受植被生产力、蒸散量以及气候因子等多种因素的影响,其中喀斯特地区生态系统WUE波动主要由该区域的蒸散波动来决定,且对降水更为敏感。（3）生态系统WUE对干旱的响应机制在不同季节性干旱事件中和不同地貌类型上有所差异。两次干旱事件中,干旱前期生态系统WUE的改变主要受ET异常的影响,干旱后期,生态系统GPP异常对生态系统WUE的改变起主要作用。不同地是,2009/2010的秋-冬-春连旱事件前期,生态系统WUE较基准年有所增加,干旱后期水分胁迫的严重程度超过了植物的自我调节能力,生态系统WUE出现负异常,而2011年夏季干旱期间,生态系统WUE持续负异常。西南喀斯特地区植被特性和特殊的地质结构,导致干旱对生态系统WUE的影响比非喀斯特地区更为严重。