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中国落叶阔叶林是东亚落叶阔叶林的最重要组分,气候梯度巨大,森林类型和物种都很丰富,几乎拥有世界温带的全部木本属。迄今为止,关于中国落叶阔叶林分布格局和多样性的研究多局限于有限地区或者特殊的群落类型,缺乏基于群落水平整个区域的研究。本文在实地调查的基础上,对中国落叶阔叶林主要森林类型的物种组成、分布、群落结构和多样性进行了较为系统的阐释,并验证了相应的群落多样性理论,为全面了解中国落叶阔叶林提供基础资料,并为生物多样性保护和生物资源开发提供科学依据。本研究主要内容包括： ⑴通过数量分类,将我国落叶阔叶林划分为十二个主要类型：岳桦-臭冷杉林；红松落叶阔叶混交林；山杨-白桦林；白桦林；蒙古栎林；麻栎林；栓皮栎林；锐齿槲栎林；红桦-牛皮桦林；亮叶水青冈林；米心水青冈林；其它南方山地落叶常绿阔叶混交林。各群落类型在物种组成和群落结构上均差异显著。十二个类型分别隶属于三种植被类型并对应三个地理区域:位于东北地区的针阔混交林、华北地区的落叶阔叶林和南方山地的落叶常绿阔叶混交林。针阔叶混交林群落中有较多的伴生种,且有较多局地种和单型种;落叶阔叶林区由栎属(Quercus)和桦属(Betula)为建群种的群落构成,群落内优势种的优势度很高,伴生种很少,物种多样性较低;而落叶-常绿阔叶混交林物种多样性很高,优势种不明显,物种组成受到局地种库影响不同地点间差异很大。作为落叶阔叶林中最重要的两个属,栎属不同物种由北向南,由高海拔向低海拔呈现空间上更替;而水青冈属(Fagus)只分布在南方山地的中海拔处。 ⑵利用多元回归树方法(MRT),本文分析了中国落叶阔叶林群落树种组成与气候的关系。结果表明,最冷月均温是最重要的影响群落树种组成变化的因素,其在5个关键节点(-9.1℃,-13.7℃,-20.7℃,-11.9℃)的分异可以解释18.4％群落树种组成的变异。此外,气温年较差、生长季降水和冬季降水也都有影响,分别能够解释11.4％、9.4％和5.2％群落树种组成变异。我们还发现,不同树种对气候因子响应不同。栎属树种的更替主要由冬季低温所导致,而水青冈属分布北限则被生长季降水不足所限制,桦属物种有广阔的气候适应幅度,不同地点的限制性气候因子不同。 ⑶基于样方水平数据,本文对物种多样性进行了研究。各群落类型的种-累积曲线和γ多样性的分析表明,总体而言区域γ多样性对局地α多样性有很大影响。相较于东北针阔混交林,华北地区群落类型的局地α多样性低但γ多样性较高,可能是华北地区生境较为破碎的缘故。在本研究的地理范围内,物种丰富度并不符合典型的随着纬度上升而下降的多样性地理格局,而是在相对较低纬度的华北地区出现了低值。进一步对影响物种丰富度的因素分析发现,生长季降水是影响中国落叶阔叶林地区乔木、草本物种数的最重要因素,其次是最冷月均温。但对于灌木而言,最冷月均温的影响最大。将样方分为东北、华北和南方山地三种类型后,发现区域分异能够分别能够解释乔木、灌木和草本丰富度变异的56.4％,37.8％和30.4％。这是由于区域之间降水的不同所导致,在去除区域的影响之后,区域内部的降水对多样性并没有影响,但年均温对区域内的多样性仍有影响。 ⑷分析了中国落叶阔叶林群落β多样性的格局及其影响因素。在中国落叶阔叶林区域,群落的β多样性受到扩散限制、生境分异以及年均温的共同影响。扩散限制和生境分异对群落β多样性的作用大小相近,两者各自能单独解释β多样性变异的30％左右,并且两者之间有很强的共线性;控制一个因子之后另一个因子单独的解释率都有所减小。年均温解释率较小,能单独能解释β多样性变异的4％。此外,不同生活型物种相似性随着空间距离、环境距离的递减率不同,乔木递减率最快,灌木次之,草本最慢,意味着乔木物种相较于灌木、草本物种的扩散能力较弱,环境生态位较窄。