《生理育种Ⅰ：多学科联合改良作物适应性》为《生理育种Ⅱ：小麦田间表型鉴定指南》的姊妹篇，两本书均为满足作物研究领域的同行们对大田作物研究的需求而著，其共同主线是提供可靠的表型鉴定理论和方法，涉及的范围从育种到基因挖掘。书中内容均以作者的早期著作《生理学在小麦育种中的应用》为基础。
本书从多学科的视角阐释了作物表型分析的理论基础，包括四部分内容。第一部分是产量和其他目标性状的改良，总体讲述通过适当增强抗逆性提高作物的遗传改良潜力；第二部分着重阐述应用多元化表型分析工具的理论基础；第三部分介绍分子标记及其在生理育种中的应用；第四部分概述可持续的作物耕作制度发展原理。