随着世界性干旱缺水趋势的日益紧追，越来越多的农林科学家致力于植物抗旱节水的研究，而只有提高植物自身的水分利用效率（WUE），让每一滴水生产出更多的干物质，才有可能取得节水研究上的新突破。杨树是最适合的短轮伐期工业用材集约经营树种，快速、高效地选育出速生又高WUE的品系，是杨树育种工作者的迫切要求。本文通过模拟自然干旱和土壤逐渐干旱两种方法对黑杨新品系间的WUE进行了比较，并对WUE差异的机理进行了初步研究，以期为林木育种实践提供可行的方法和理论依据。研究结果显示：黑杨新品系间WUE存在显著差异，J₂、J₆、J₇、J₈、J₉是生物量大，WUE高的优良品系；叶片高δ ¹³C值是品系高WUE的指示指标；WUE高的品系在模拟自然干旱胁迫下功能叶面积下降幅度小、叶片含水率高、叶片持水力强，土壤逐渐干旱胁迫下脯氨酸、MDA积累量少，SOD、POD酶活性低。高WUE在苗木生产能力上由两方面原因引起，用水节约和光合能力强，二者缺一不可。苗木用水节约的原因可能和气孔小，频度大导致的GS较小有关。叶片光合作用积累的同化物在地下、地上器官间分配比例的差异也是引起品系间WUE的差异的一个原因，WUE高的品系具有较优的根冠比。