植物叶片的稳定性碳同位素组成（delta-13C）常被用来作为植物水分利用效率的代用指标。很多研究证实了植物叶片delta-13C对降雨量呈线性负相关格局。

一般来说，植物依赖于遗传变异和表型可塑性应对不同的环境变异。空间尺度上植物叶片delta-13C对水分梯度的响应应同时受到遗传变异和可塑性共同作用。如果两者引起的叶片delta-13C对水分的响应都是线性关系，那么在空间尺度上观察到的叶片delta-13C对水分梯度的响应程度会高于仅由水分变化而引起的叶片delta-13C的响应。

2009-2010年，我们在内蒙古草原沿着一个水分梯度样带，采集了羊草和针茅属的植物，并且把不同地点的羊草和大针茅移栽到同一样地中进行增雨试验。研究发现，对于针茅属而言，叶片delta-13C在空间水分梯度的响应斜率确实高于仅由降雨引起的其叶片delta-13C的变化斜率；对羊草而言，由水分引起的叶片delta-13C值的响应是线性的，但是空间水分梯度上，其叶片delta-13C的响应则是非线性的。这个研究成果发表在2013年2月份的Ecology and Evolution上。

我们的结果很好的揭示了：为什么很多针对羊草叶片delta-13C在空间尺度上对降雨的响应模式会有所不同。