植物叶片的稳定性碳同位素组成(δ13C)可以反映一段时期内物种的水分利用策略。尽管地球表面各处的环境条件千差万别，植物种类也非常丰富，但是植物的δ13C在空间尺度上呈现为一条“普适的斜率”:即植物叶片δ13C值随水分的增加而降低。在这一条“普适的斜率”上，一个物种如果能够占据较宽的一段区间，说明它的生态幅比较广、拥有很大的分布区;而一个物种占据的区段较窄，说明生态幅较小。叶片δ13C值之间的空间差异可能由遗传因素造成，也可能是其在生长过程中的可塑性造成。本研究整合来自时空尺度、移栽试验和原位控制增雨试验的植物叶片样品，并测定其δ13C值，旨在回答如下3个问题:(1)仅仅降雨量的变化能否造成物种叶片δ13C值在空间尺度上存在一条“普适的斜率”？(2)广幅物种叶片δ13C值的可塑性是否高于窄幅物种？(3)如果不是，那么高可塑性的意义何在？研究中所收集的植物样品包括:(1)同一样地的一段历史时期内(1983-1997)羊草（Leymuschinensis）和大针茅（Stipagrandis）叶片;(2)沿蒙古草原水分梯度样带的羊草叶片;(3)沿内蒙古草原水分梯度样带的羊草和针茅属（Stipaspp.）叶片;(4)移栽试验中不同起源地的羊草和大针茅叶片;(5)沿东北样带原位控制增雨试验中羊草、大针茅、克氏针茅（Stipakrylovii)、阿氏旋花（Convolvulusammannii）、冷蒿（Artemisiafrigida）、栉叶蒿（Artemisiapectinata）、胡枝子（Lespedezabicolor）、香青兰（Dracocephalummoldavica）、多根葱(Alliumpolyrhizum)的叶片。得到结论如下:　　 (1)仅从降雨量这一个环境因子考虑，无论是在时间尺度还是移栽实验中，降雨量对大针茅叶片δ13C值，即水分利用策略影响显著，两者成负相关关系。并且，大针茅的叶片δ13C值仅对当年的降雨量敏感。因此，仅仅降雨量的变化就能够造成人们在空间尺度上观察到的植物水分利用策略随降雨量的增加而降低的响应格局。　　 (2)空间样带上针茅属叶片δ13C值与年降雨量之间呈显著负相关关系，并且此响应模式的斜率大于移栽试验中大针茅叶片δ13C值与增加降雨量之间的斜率。尽管移栽试验中，羊草叶片δ13C值与增加降雨量之间呈显著负相关，然而在空间样带上其与年降雨量之间呈现非线性关系。对大针茅而言，可能是叶片δ13C值对水分的响应除了表型可塑性决定模式之外，还会有相同的遗传决定模式存在;而对羊草而言，其叶片δ13C值对水分的响应的表型可塑性模式与遗传决定模式不同:在空间尺度上羊草种群之间叶片δ13C值的遗传决定模式是非线性的。　　 (3)对于蒙古草原的广幅物种羊草来说，其在叶片δ13C值的可塑性并不高于窄幅物种大针茅。而在空间分布上，灰绿型和黄绿型的羊草叶片δ13C值之间存在显著差异;生长在不同生境的灰绿型羊草叶片δ13C值之间也存在稳定的显著差异。也就是说，羊草生态幅的广布可能与其叶片δ13C值，即水分利用策略多样性有关。　　 (4)生活在相同生境中的物种，其叶片δ13C值的可塑性没有显著性差异;而不同生境的物种，即使是不同的生境中同一物种，其叶片δ13C值可塑性也是有所差异的。也就是说，生境对物种的可塑性有重要影响，即:可塑性可以认为是植物生境的一个函数，而不是物种自身的函数。