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水分利用效率(WUE)是指水分消耗对生产力或固碳的支撑能力，反映了生态系统碳水循环间的相互关系。定量评价WUE的时空变异规律有助于充分认识碳水循环的相互关系在时间或空间上的变化趋势，进而为预测区域气候变化趋势提供依据，为评估水资源对碳固定的影响提供支撑。 WUE具有明显的时空变异性，保守性也是WUE的重要属性，WUE的保守性源于气孔的最优化理论，即为了维持细胞内外CO2分压比（Ci/Ca）的恒定，叶片尺度内禀水分利用效率仅随着大气CO2分压的增加而成比例增大。生态系统尺度，内在水分利用效率(IWUE)可以用来替代内禀水分利用效率，也具有明显的保守性，仅随着大气CO2分压的增加和植物组成的改变而成比例变化。 基于ChinaFLUX长期定位观测的碳水通量数据，本研究分析了不同时空尺度WUE的变异规律，揭示了IWUE的保守性在WUE时空变异规律中的作用，阐明了WUE时空变异规律的形成机制，评价了中国陆地生态系统WUE的时空动态，结果如下: (1)白天最大植物水分利用效率(WUEdm)、白天水分利用效率(WUEdt)和日水分利用效率(WUEdd))具有相似的季节动态，长白山温带针阔混交林(CBS)、内蒙温带草原(NM)和海北高寒灌丛草甸(HBGC) WUE的季节动态均呈单峰型变化，生长旺季达到峰值，鼎湖山亚热带常绿阔叶林(DHS) WUE的季节动态呈现年初和年末高、年内小的特点。 (2) IWUE的保守性与VPD共同影响了WUEdm的季节变异规律，但蒸腾在蒸散中所占的比例（T/ET）也会对NM和HBGC的WUEdm季节动态产生作用，因而，随着大气CO2分压和1/VPD的增加，CBS和DHS的WUEdm线性增大，而NM和HBGC的WUEdm随着叶面积指数(LAI)和1/VPD的增加而线性增大。 (3)IWUE的保守性没有改变WUEdd的季节动态，随着LAI的增加，CBS、NM和HBGC的T/ET增大，导致WUEdd线性增大;VPD增大使得GPP/T发生改变引起DHS的WUEdd减小。 (4)随着时间尺度的增大，生态系统对气象要素的响应在WUE年际变异中的贡献增加。年WUE的年际变异主要由生态系统的响应引起，年际间T/ET的差异是引起CBS、NM和HBGC年WUE年际变异的主要因素，IWUE的保守性导致DHS的GPP/T发生改变，从而引起WUE的年际变异。 (5)森林生态系统的水分利用效率高于草地生态系统，VPD的变化决定了森林生态系统间GPP/T的差异，引起森林生态系统间WUE的变异，使得WUE随着年均气温(MAT)和年总降水量(MAP)的增加而减小;IWUE的保守性与VPD共同决定了草地生态系统间GPP/T的不同，导致草地生态系统间WUE仅随着MAT的增加而减小。 (6)随着大气CO2分压的增加，地带性生态系统间IWUE显著增大，呈现明显的保守性，进而直接引起GPP/T的线性增加，使得WUE随着MAT和LAI的增加而先增大后减小。 (7)中国陆地生态系统水分利用效率呈现从东南向西北逐渐减小的特点，平均WUE为1.09 gC kg-1H2O。 因而，随着空间尺度的增大，IWUE的保守性在生态系统间WUE变异规律中的作用增强。所以，今后应充分重视IWUE的保守性在WUE时空变异规律中的作用。