植物功能性状(Plant functional traits),通常不仅指示植物对所处环境变化的响应,同时对生态系统功能也产生一定的影响。黄土高原是世界上水土流失及生态破坏最为严重的地区之一,而植树造林被认为是防止土壤退化、改善生态环境、促进退化生态系统恢复的最有效途径之一。退耕还林工程实施过程中,由于高原微地形(如坡向、坡度)分异明显,使得大面积造林区受到这些微地形的影响。因此研究植物叶性状与微生境之间的关系具有重要意义。为研究黄土高原典型退耕还林区植物叶性状对微生境变化的响应特征,以阳坡(半阳坡)和阴坡(半阴坡)二个坡向,以及15°~20°、21°~25°和26°~30°三个坡度为环境梯度,就其对黄土高原主要造林树种山杏叶片功能性状(包括叶面积、比叶面积、比叶重、叶干物质含量和叶片含水量)的影响进行了对比研究,结果表明:(1)研究区叶功能性状随坡向坡度的变化情况分别为:坡向上,叶干物质含量、比叶重和叶片含水量从阳坡-阴坡逐渐增加,比叶面积呈相反趋势。坡度上,比叶面积和叶面积随坡度的增大先减后增,而叶干物质含量与之相反;比叶重和叶片含水量随坡度增大而减小。(2)研究区土壤养分随坡向坡度的变化情况分别为:土壤有机碳、全氮、全磷、速效氮、速效磷和含水量均表现为阴坡高于阳坡,土壤温度与之相反。坡度上表现为随坡度增大而增加的趋势,其中,土壤有机碳、全氮、全磷和速效磷均在26°~30°最高,土壤速效氮在21°~25°最高,土壤含水量在15°~20°最高。(3)研究区植物与土壤养分的的关系为:坡向上,影响山杏叶片功能性状变化的主要因子是土壤有机碳、土壤温度和土壤全磷含量;坡度上,影响山杏叶功能性状的主要环境因子是:土壤全氮、土壤含水量和土壤全磷含量。(4)研究区山杏叶片功能性状间的相互关系为:比叶面积与叶干物质含量、叶片含水量和比叶重均呈显著负相关,而与叶片含水量显著正相关;叶干物质含量与叶片含水量和比叶重显著正相关,而与叶面积显著负相关;叶片含水量与叶面积和比叶重均显著正相关;叶面积与比叶重显著负相关。(5)研究区坡向和坡度对叶片功能性状及土壤养分均产生影响,而二者的交互作用仅对叶片含水量有影响,对土壤养分均有影响。这些结果表明,随着坡向和坡度的变化,土壤水分含量、土壤氮含量、土壤磷含量、土壤有机碳含量、土壤温度等环境因素均发生了改变,形成了局部微生境。从而使山杏叶片功能性状在不同坡向坡度间产生差异,反映了植物在微生境中的竞争以及适应机制。因此,研究植物叶性状对微生境变化的响应,选出土壤养分充足的地形,可以对退耕还林区主要造林树种的保护及生态效益的持续提供帮助,为当地的植被恢复和可持续生态系统的建设提供科学依据。