全球气候变化对农林业生产、环境生态和人类的生产生活产生了很大的影响,其中影响最大的就是以农业为基础的粮食生产。而黄土高原区的春小麦作为雨养旱作农业区最主要的粮食作物,全球气候变化都将直接或间接地影响该地区春小麦的生长发育过程和产量。植株通过叶片进行光合作用和蒸腾作用,其对水肥较为敏感,因此叶片是表现植株对环境适应能力重要的指标,叶干重和叶面积指数的实时动态监测对小麦生长诊断和管理调控具有重要意义。为了研究气候变化对旱地春小麦生产的影响,本研究基于APSIM模型和旱地春小麦模块,结合1970-2017年的气象要素资料,模拟不同水氮组合对旱地春小麦叶性状动态变化的影响,并采用相关分析、回归分析等研究方法进行定量分析,结果表明:（1）APSIM模型可以较准确地模拟黄土高原区旱地春小麦叶性状及其形成过程。各测定指标实测值与模拟值分布基本相符,趋近于1:1线,误差在±15%之间,旱地春小麦叶片数、叶面积指数和叶干重的模型验证决定系数R~2均大于0.8,模型有一致性指标D均大于0.9,归一化均方根误差（NRMSE）值在10%以内。（2）自然降水下,施氮量为157.54kg·hm-2时,单株叶片数、叶面积指数和单叶干重最佳,拔节期单株叶片数最多、孕穗期叶面积指数和叶干重最大。全育期内,单株叶片数在拔节期-孕穗期减少速率最快,叶面积指数在分蘖期-拔节期生长速率最快,叶干重在拔节期-孕穗期增长速率最快。（3）自然降水下,单株叶片数与施氮量除孕穗期相关性不显著外,其余生育期内旱地春小麦单株叶片数与及施氮量呈正相关,叶面积指数、叶干重与施氮量除分蘖期、成熟期相关性不显著,其余生育期内旱地春小麦叶面积指数、叶干重与施氮量呈正相关。（4）施氮量为157.54kg·hm-2时,降水量超过自然降水的20%时,单株叶片数、叶面积指数和单叶干重最佳,拔节期单株叶片数最多、开花期叶面积指数最大,孕穗期叶干重最大。全育期内,单株叶片数在拔节期-孕穗期减少速率最快,叶面积指数在分蘖期-拔节期生长速率最快,叶干重在拔节期-孕穗期增长速率最快。（5）施氮量为105 kg·hm-2时,单株叶片数和叶干重与降水量在全育期均呈正相关（r＞0.8）,叶面积指数与降水量除分蘖期相关性不显著外,其余生育期内旱地春小麦叶面积指数与及降水量呈正相关。（6）水氮耦合效应下,在施氮量157.5 kg·hm-2和降水量450mm下单株叶片数、叶面积指数和单叶干重达到最大。叶片生长良好且水氮利用效率最高。