20个来自中国西北地区的春小麦品种(品系)，包括2个地方品种、10个育成品种和8个高代品系种植于宁夏四个不同的试验处理条件下：银川Ⅰ(有限灌溉条件)、银川Ⅱ(充分灌溉)、惠农(有限灌溉+盐碱条件)、固原(雨养条件)。分析了抽穗开花期旗叶和成熟期的碳同位素分辨率(△)，记录了物候期，产量、生物量，测定了抽穗期和灌浆期的旗叶比叶重、旗叶灰分含量和旗叶相对含水量，抽穗期的整株灰分含量，成熟期旗叶、整株和籽粒灰分含量。结果表明：由于土壤含水量、气候条件不同，四个试验点间各项测定的指标均有显著的差异。 有限灌溉条件下的银川和惠农试点的叶片△及籽粒△均与产量呈正相关，雨养条件下的固原试点的叶片△与产量不相关，籽粒△与产量呈弱的负相关。四个试验点的收获系数均与△呈正相关，说明高△值意味着同化产物向籽粒转运的效率高，从而导致了较高的产量。 四个试验处理的△与气孔导度呈正相关，与从出苗到抽穗期的天数、株高呈负相关。成熟期、抽穗期和灌浆期的旗叶灰分含量与旗叶△呈正相关，但只有在成熟期达到显著水平。灌浆期比叶重与旗叶△呈显著的负相关，抽穗期比叶重与旗叶△不相关。银川的两个处理成熟期籽粒灰分含量与籽粒△呈负相关。成熟期旗叶的灰分含量包含了更加丰富的信息，它反映了小麦植株整个生长期叶片水分利用效率以及向籽粒转运同化产物的效率和程度；籽粒灰分含量可能反映了灌溉物质的来源(花后的光合同化?花前贮存?)；比叶重，尤其是灌浆期比叶重反映了叶片的光合能力及其对干旱的适应能力。 通过试验可以得出结论：碳同位素分辨率，尤其是籽粒△存在显著的基因型间差异，不仅与小麦植株的蒸腾效率、同化产物向籽粒中的分配、物候期等性状有着密切的关系，而且与产量也有较好的相关性，是宁夏不同生态条件下选育节水高产品种较好的选择指标。同时，在宁夏有限灌溉条件和雨养条件下，成熟期旗叶灰分含量及灌浆期比叶重有希望作为旗叶△的替代指标，籽粒灰分含量有可能作为籽粒△的替代指标来预测小麦基因型的蒸腾效率和产量。