本研究以陕北黄土丘陵区刺槐和铁杆蒿群落为研究对象,采用野外调查和室内分析相结合的方法对29个样地进行植被调查、采样和测定,从林龄、流域(沿纬度梯度)、坡向、坡位等角度分析该区典型植物群落的叶片、枝(或地上部分和根)和土壤的生态化学计量特征,探讨环境因子对植物化学计量特征的影响,进一步评价典型群落对土壤的适应性,为该区植被的恢复与重建提供科学依据。主要结论如下:1、不同林龄刺槐群落植物化学计量特征与土壤养分的关系随着林龄的增大,刺槐叶片和枝的有机碳、全氮、全磷含量以及叶片氮磷比均呈先增加后减小的趋势,并在40a时达到最大值,叶片和枝的碳氮比、碳磷比均先减小后增加。叶片全氮、全磷含量、叶片碳氮比、叶片碳磷比在不同林龄刺槐群落间的差异均显著(P>0.05)。刺槐群落的土壤有机碳、全氮、全磷含量、碳磷比和氮磷比随林龄的增大均呈先增加后减小的趋势。叶片有机碳、叶片全氮、枝有机碳、枝全氮、枝全磷含量、枝碳磷比均受土壤全氮含量的影响,叶片有机碳、全磷含量、叶片碳氮比、叶片碳磷比、枝碳氮比主要受土壤氮磷比的影响,叶片有机碳含量、氮磷比主要受土壤有机碳含量的影响。2、不同流域刺槐群落化学计量特征及其与土壤养分的关系刺槐群落叶片和枝的有机碳、全氮、全磷含量随着纬度的升高均呈减小的趋势,叶片和枝的碳氮比、碳磷比随着纬度的升高均呈增加的趋势,叶片和枝的氮磷比随纬度的升高呈先增加后减小的趋势。随着纬度的升高,刺槐群落土壤有机碳、全氮含量、碳磷比、氮磷比呈减小的趋势,土壤全磷含量呈增大的趋势,土壤碳氮比呈先增大后减小的趋势。土壤有机碳是影响不同流域刺槐叶片和枝有机碳、全氮含量、碳氮比、碳磷比、叶片全磷含量和枝氮磷比的主要因子。土壤全氮含量是影响叶片全氮含量、叶片碳氮比、叶片氮磷比、枝有机碳、枝全磷含量、枝碳氮比的主要因子。土壤碳磷比是影响叶片有机碳含量、枝全磷含量的主要因子。土壤碳氮比是影响叶片氮磷比的主要因子。3、不同坡向刺槐群落化学计量特征及其环境解释从阴坡到阳坡,刺槐群落叶片和枝的有机碳、全氮含量、碳氮比、碳磷比、氮磷比均呈减小的趋势,叶片和枝的全磷含量均呈增加的趋势。从阴坡到阳坡,刺槐群落土壤有机碳、全氮含量、碳磷比、氮磷比呈减小趋势,土壤全磷含量呈增大趋势,土壤碳氮比呈先增大后减小的趋势。土壤有机碳含量是不同坡向刺槐叶片和枝有机碳、全氮含量、碳磷比、氮磷比、叶片全磷含量的主要影响因子。土壤碳磷比是影响叶片和枝碳磷比、氮磷比、枝全磷含量的主要因子。土壤氮磷比是影响叶片有机碳、全氮含量,枝全氮、全磷含量的主要因子。土壤全氮含量是叶片有机碳含量、叶片和枝碳氮比的主要影响因子。各生态因子对植物化学计量特征影响贡献率排序为:坡向(40.0%)>坡度(27.6%)>林龄(19.0%)>海拔(13.6%),因此坡向对刺槐群落植物化学计量特征影响最大。4、铁杆蒿群落化学计量特征对微地形的响应从半阳坡到峁顶,铁杆蒿地上部分和根的有机碳、全氮、全磷含量、碳氮比均呈先增大后减小的趋势,地上部分碳磷比和根氮磷比呈减小趋势,地上部分氮磷比和根碳磷比呈先减小后增加的趋势。从上坡位到峁顶,地上部分有机碳、全氮、全磷含量和根的有机碳含量呈先增加后减小的趋势,地上部分碳氮比、氮磷比呈先减小后增大的趋势。从半阳坡上坡位到峁顶,土壤有机碳、全氮、碳磷比、氮磷比均呈先增大后减小的趋势,土壤全磷含量和碳氮比无明显变化规律。地上部分全磷含量对坡向的响应明显;地上部分有机碳含量、碳氮比、根有机碳含量对坡位的响应明显。土壤有机碳含量和碳氮比对坡位的响应明显。综上,随着林龄、流域、坡向、坡位的变化,不同植物群落化学计量的响应不同。40a的刺槐群落生长状态达到最优,对当地的土壤及周围环境适应性最强,影响不同林龄刺槐群落植物化学计量特征最大的土壤因子是土壤全氮含量。从吴起、安塞、延安、到宜川,刺槐群落植物和土壤化学计量特征对纬度的响应比较敏感,刺槐在宜川生长状态最好,该地区的刺槐适应性最强,土壤有机碳含量是影响不同流域刺槐群落植物计量特征的主要土壤因子。从坡向的角度出发,刺槐更适宜在延安宝塔区的阴坡、半阴坡生长,土壤有机碳含量是影响不同坡向刺槐群落植物化学计量特征最大的土壤因子;坡向是坡向、坡度、林龄、海拔这四个因子中对刺槐植物化学计量特征影响最大的因子。微地形条件下铁杆蒿群落植物在阴坡中坡位生长状态最好,阴坡下坡位养分含量最高;坡向和坡位显著影响了铁杆蒿群落植物和土壤的化学计量特征。因此,建议对高林龄的刺槐群落进行适当的人为干预,在宜川和阴坡适量增加刺槐的配置,在阴坡中坡位营造铁杆蒿群落,促进黄土丘陵区植物群落的恢复,减少水土流失。