生物多样性是人类赖以生存和发展的基础。随着气候变化和人类干扰,生物多样性正面临不断下降的趋势,保护生物多样性已成为全球关注的焦点。以往利用分类多样性这种单一维度的研究无法为生物多样性形成及演化提供全面的信息。近年来,构建区域物种生命之树和功能性状树并结合物种的地理分布数据,能够在系统发育和功能层面对生物多样性进行综合评价。兰科（Orchidaceae）是被子植物中物种最丰富、分布最广的科之一,也是生物保护的关键类群。本研究以中国181属1556种兰科植物为研究对象,基于地理分布数据、4类环境数据、中国兰科植物的系统发育树及功能性状聚类树,通过计算分类、系统发育和功能多样性指数,并利用皮尔逊相关性分析、RDA分析和层次分割分析获得环境因素与各类多样性指数的关系。本研究目的是探讨中国兰科植物的分类多样性、系统发育多样性和功能多样性的地理分布格局及其环境影响因素,探究其形成原因,并结合三类多样性指数分析兰科植物优先保护的重要区域,为兰科植物多样性保护提供见解。主要结果如下:1.中国兰科植物较为集中地分布在西藏东南、西南山地、海南岛和台湾岛,附生兰分布区域狭窄,地生兰分布范围更广。兰科植物分类多样性分布主要受最冷月份最低温（MTCM）、气温季节性变动系数（TS）、年降水量（AP）的影响。2.分类、系统发育及功能三个层次的多样性（SR、PD、FD）以及三个层次的特有性（WE、PE、FE）地理分布模式大致相同,最高值都在西南山地和台湾岛。PD、FD主要受气候因素影响（MTCM、AP）;环境因素对特有性（WE、PE）分布的解释率不高,特有性地理分布模式可能受其他因素的主导,比如山区在冰期作为避难所保护了部分特有物种。3.附生兰标准化系统发育多样性（PDses）和标准化功能多样性（FDses）分布模式由气候因素主导（MTCM、TS、AP）,在温暖湿润的西南地区多样性最低。生境异质性导致PDses在横断山脉最低,而FDses在横断山脉和北方极端环境表现出最低值的情况可能因为功能趋同演化导致。4.地生兰系统发育结构在东南地区发散,在西北地区聚集,符合热带生态位保守假说（TNC）。相反,附生兰系统发育结构在东南部聚集,越往西北寒冷地区越表现出随机,符合走出热带假说（OTT）。同属于兰科的地生兰与附生兰在中国地区拥有两种截然不同的的多样性形成机制,形成这种反差的原因,可能是因为附生兰比地生兰拥有更高的多样化速率,促进了OTT的发生。5.附生兰与地生兰的功能结构都在东南聚集,西北表现出随机的模式,受到气候影响显著,尤其是最冷月份最低温（MTCM）、气温季节性变动系数（TS）、年降水量（AP）。6.附生兰的系统发育结构与功能结构表现出基本一致的分布模式,而地生兰的系统发育与功能结构分布模式存在差异,系统发育结构与功能结构不一致可能由多种生态因素导致。7.中国兰科植物优先保护的重点区域应该在西藏东南、横断山南及东边缘、西南山地、广西西部、广东南部、台湾岛和海南岛。这些区域的大部分区域没有受到保护区的覆盖,大量重要区域存在保护空缺,建议在这些地区建立保护区。综上可知,中国兰科植物的多样性分布模式主要受气候主导,且附生兰比地生兰对气候因素更敏感。在本研究中,热带生态位保守假说（TNC）和走出热带假说（OTT）分别可以解释地生兰和附生兰系统发育结构的模式。地生兰与附生兰的功能结构的模式都受气候因素主导。此外,附生兰的系统发育和功能的多样性及结构的分布模式表现出一致性,而地生兰在系统发育和功能的多样性及结构的分布模式上并不一致。