刺槐因其适应性强、生长快,繁殖能力强,耐旱性强等特点,在黄土高原地区被广泛种植,作为植被恢复重建的先锋树种,在不同水热梯度下都有分布,形成了具有不同物种结构与系统功能的人工植被系统。但刺槐较强的适应性并不意味着其在所有生境中都有较好的结构和生态功能,在一些地区或者是立地环境下,刺槐人工林则出现林下植被稀疏、物种单一、生态功能低下等现象,难以发挥预期的生态系统功能。本研究以黄土丘陵区水热梯度变化为边界条件,从外来物种的角度,以乡土植物群落为参照,通过大尺度的调查比较研究,分析刺槐人工林对林下植物群落结构与功能的影响,揭示低效林分结构的形成机制,为人工林分的合理构建与管理提供依据。主要结论如下:(1)三个植被带环境条件不同,刺槐林下植物群落和乡土植物群落之间的物种组成和物种多样性差异较大。在水分养分条件匮乏的草原带和森林草原带,刺槐林下植物群落物种数少于乡土植物群落,且多为草本,刺槐林下植物群落物种多样性较乡土植物群落低;在森林带,刺槐林下植物群落的物种数量大于乡土植物群落,且多为灌木,林下植物受刺槐影响较小,刺槐引入可提高林下植物群落的物种多样性。(2)在3个植被带选取成对的刺槐林下植物群落和乡土植物群落,研究不同植被带刺槐林下植物群落、乡土植物群落结构和功能的变化。结果表明:刺槐林下植物群落和乡土植物群落的叶碳、叶氮、叶磷、比叶面积、叶组织密度等功能性状随植被带的变化规律一致.刺槐林下植物群落叶碳、叶氮、比叶面积显著高于乡土植物群落,且刺槐林下植物群落和乡土植物群落功能多样性指数(FRic、FEve、FDiv、FDis、Rao)随植被带的变化趋势并不完全一致,在森林带内刺槐引入可提高林下植物群落功能多样性,但在草原带降低了林下植物群落功能多样性。(3)研究区从东南到西北随着纬度的升高,水热条件逐渐恶劣,土壤水分和养分逐渐降低,刺槐林下植物群落和乡土植物群落生物量逐渐减小。在同一环境条件下,刺槐林下植物群落和乡土植物群落生物量相比,刺槐林下植物群落生物量都低于乡土植物群落,反映了刺槐的引入降低了林下植物群落的生物量,相对草原带和森林草原带,森林带水分条件较好,利于林下植物生长,植物生长的限制性较小,导致林分的层次和群落的复杂度表现的更为优越,因而南部生物量高。(4)物种多样性与功能多样性间存在着显著正相关关系,但功能多样性比物种多样性更好地解释了群落生产力的变化,这可能是因为这两种多样性指数的计算原理不同,物种多样性的计算主要基于物种分类体系,难以反映种内的性状变化及其对功能的影响。