植被在地球表面的空间变化不是偶然的，而是趋向一定的“格局”。因此植被生态学的任务之一就是研究不同尺度下植被类型在地球表面的空间分布格局。本研究分别从较大尺度和中等尺度对山西高原植被景观、山西高原森林景观及吕梁山中北段的森林景观进行了研究。　　(1)在较大尺度上，以《山西省植被类型图》（1∶50万）为信息源，利用GIS等技术和景观格局分析的方法，揭示山西省植被景观的分布规律以及植被缀块的空间特征。　　山西高原植被景观分为13个植被型组，24个植被型，118个群系。矢量化结果表明:在山西省的植被景观中，农田植被占植被景观总面积的55.05％，森林景观占12.14％，灌丛和草地占33.42％，表明农田是植被景观的基质。　　植被缀块的粒级结构分析表明:在研究区域，各植被型组中中小缀块占较大比例。只有在农田植被中＞100 km2的超大缀块占到44.6％，而且农田植被的面积占植被景观总面积的55.1％，这就充分表明了农田是植被景观的基质，森林、灌丛等天然植被缀块是呈细粒结构镶嵌在整个植被景观中的。　　从118个群系缀块单元规模来看:以玉米为主的农田景观，占植被景观总面积的44.0％;森林植被中，油松林10.0％占较高的比例，小叶杨林占5.5％，山杨、白桦林占2.8％，辽东栎林占2.2％;在落叶灌丛中，沙棘、虎榛子灌丛3.2％占较高的比例;在草丛植被中，白羊草草丛11.5％和蒿类草丛4.5％较大比例。　　从植被景观的破碎程度来看，研究区域内孔隙度比较大的植被型组有:落叶灌丛＞落叶阔叶林＞草丛＞针叶林＞灌草丛＞草原，表明这6个植被型组的破碎化程度比较高。　　从植被景观缀块的优势度来看，24个植被型中排在前10位的有:温性落叶灌丛(2.9)＞温性针叶林(1.9)＞灌草丛(1.8)＞山地栎林(1.7)＞盐生草甸(1.6)≥果园(1.6)＞寒温性针叶林(1.5)＞山地落叶阔叶杂木林(1.4)＞草丛(1.3)≥河漫滩草甸(1.3)。这基本上反映了山西高原植被类型的地域特色，灌丛植被是山西植被的主要组成部分，占山西自然植被的50％左右。　　(2)根据1995年《山西省森林分布图》（1∶50万）矢量地图化统计分析结果，山西省森林面积20922.3179 km2，森林覆盖率13.36％。其中油松林占林地面积的28.4％，其次是白桦、杨、柳、椴类、泡桐、刺槐（简称软阔叶林），占20.1％，再次是栎类、水曲柳、胡桃楸、榆（简称硬阔叶林），占16.3％。山西省的寒温性针林的主要树种华北落叶松和云杉却占较小比例，分别为4.7％和4.5％。　　从森林缀块的粒级结构分析表明:山西省森林景观缀块粒级结构是呈细小粒结构的，微小缀块占到森林景观的82％，小缀块占到13％。这也说明山西省森林景观的破碎程化度也是相当严重的。　　从缀块伸长指数G和形状系数SI来看，9个植被型组的排序是一致的:温性针林（油松、樟子松、华山松）＞落叶阔叶林（白桦、杨、柳、椴类、泡桐、刺槐）＞栎林（水曲柳、胡桃楸、榆、桦、栎类）＞经济林＞宜林地＞寒温性落叶林（落叶松）＞灌木林＞寒温性常绿针叶林（云杉）＞防护林网。这表明油松等温性针叶林缀块的边境最长，它与森林景观的相互作用越强，缀块引起物种迁移的廊道作用越强，其次为白桦、杨树等软阔叶林。　　从缀块的分维数来看，经济林＞落叶松＞白桦、杨、柳、椴类、泡桐、刺槐＞油松、樟子松、华山松＞水曲柳、胡桃楸、榆、桦、栎类＞云杉、柏属＞灌木林＞宜林地＞防护林网。也就是说经济林缀块的形状最复杂，防护林网最规则。　　(3)在中等尺度上，以取样于吕梁山中北段的168个样地（面积为666.7m2）的数据为基础，运用数量方法(TWINSPAN)对森林植被分类;利用材积源法估算森林生物量;进而估算不同森林类型的碳密度，并对森林碳密度的影响因素进行多元线性回归分析。结果表明。①该区域的森林植被分为九个群系，研究区内平均森林碳密度为32.09 Mg ha-1（2000年）和33.86 Mg ha-1(2005年)。②其中，白杆林碳密度最高(56.48Mg ha-1)，辽东栎+槭树碳密度最低(16.14Mg ha-1)。③近熟林和成熟林是各森林群系不同龄级中最重要的储碳阶段。④森林碳密度与森林密度、林龄、海拔呈正相关，而与坡位呈负相关。　　(4)在中等尺度上，根据84个块样(10×10m)方资料，对庞泉沟自然保护区的森林群落进行TWINSPAN分类和DCA、DCCA排序。结果表明:①TWINSPAN将该区的森林群落分为7个类型;②样方与物种的DCA排序及样方的DCCA排序较好地揭示了该区森林群落的分布格局与环境梯度的关系:DCCA第一轴明显地反映出森林群落的海拔梯度，即热量因子，沿DCCA第一轴从左到右，海拔逐渐升高，森林群落对热量的要求降低;DCCA第二轴主要表现出森林群落的坡向、坡度变化趋势，即水分和光照因子，沿DCCA第二轴，从下到上，坡向由阴坡向阳坡变化，坡度由平缓变陡峭。其中海拔梯度是环境因子中对森林群落分布起决定性作用的因子。　　(5)应用基于二元数据的x2检验、方差比率法和基于数量数据的Pearson相关系数检验及Spearman秩相关系数检验等数量分析方法，研究了庞泉沟国家级自然保护区森林群落(海拔1600～2400m)21个优势种的种间关系。结果表明:①位于山体中下部的群丛组Ⅰ、群丛组Ⅱ的总体关联性为负关联，位于山体上部的群丛组Ⅲ的总体关联性为显著正关联。②随着海拔的升高，三个群丛组的联结指数(VR)呈上升趋势，x2检验显著率和Spearman秩相关检验的正负关联比有所增加，负显著率都明显下降，正显著率有升高的趋势，说明随着海拔的升高，种间关系表现为正关联，森林群落也趋于稳定。　　(6)对各群落类型的物种多样性及其与环境因子、群落结构的关系进行了深入地研究，结果发现:①随着森林群落垂直分布格局的变化，即从山体下部(1630 m～2000 m)的华北落叶松灌木群落到山体中部(2000 m～2200 m)的华北落叶松云杉桦木混交林群落，再到山体上部(2200 m～2430 m)的华北落叶松苔草群落，物种丰富度指数（R0）与Shannon-Wiener指数(H)呈现由小增大（在中部达最大）和由大减小的趋势;而Simpson指数（λ）和Pielou均匀度指数(E)则呈现持续增大趋势。②海拔与R0(r=-0.541，p＜0.01)、H(r=-0.377，p＜0.01)呈极显著负相关，与λ(r=0.495，p＜0.01)呈极显著正相关;坡向与R0(r=-0.365，p＜0.01)呈极显著负相关，与H（r=-0.250，p＜0.05）呈显著负相关，与λ(r=0.356，p＜0.01)呈极显著正相关;坡度和土层厚度与多样性指数的相关性不显著。③乔木层盖度与R0(r=0.238，p＜0.05)和H(r=0.217，p＜0.05)的相关性显著，草本层盖度与R0(r=0.275，p＜0.05)和λ（r=-0.385，p＜0.01）的相关性显著，而灌木层盖度与各个多样性指数的相关性均不显著。　　较大尺度的研究结果将会为山西高原植被、森林信息系统的建立，植被制图等提供基础数据;中等尺度的研究结果为进行一步揭示森林群落结构与生态功能的关系，尤其是不同森林群落类型的储碳能力，有重要的理论和实践意义;应用多种数量生态的方法对庞泉沟森林群落从不同的角度进行分析研究，以便正确认识森林分布与环境的生态关系，揭示森林群落内部结构及其与环境的关系，为庞泉沟自然保护区植被恢复与重建、生物多样性的保护和编目以及保护的建设和发展提供科学依据。