林窗作为森林群落中一种重要的干扰方式,对林下物种构成有着重要的影响。开展林窗空间格局及其特征指数与林下植物多样性关系研究对探讨不同的林窗特征指数对林下植物生长情况有重要意义,有助于进一步了解群落动态,在物种多样性保护方面也具有指导作用。本研究在西双版纳热带森林地区随机选取了4块大小为1 ha的样地作为研究区,其中含3块大小为1 ha的热带雨林样地,1块大小为1 ha的季风常绿阔叶林样地。采用轻小型六旋翼无人机搭载Sony ILCE-A7r可见光传感器,分别获取各个样地的高清数字影像,结合数字表面高程模型以及各个样地的地形数据用以确定各样区的林窗分布格局,并进一步提取出各林窗的景观格局指数。结合地面样方基础调查数据,对各样地各林窗下植物多样性情况进行统计调查,旨在分析1)西双版纳州热带森林林窗空间格局特征;2)西双版纳州热带森林林窗下植物组成是否会受林窗影响而不同于林下;3)西双版纳热带森林林窗空间格局对林下植物多样性的影响情况。研究表明:(1)西双版纳热带森林中,4个样地内林窗面积分布均表现出小林窗数目多、大林窗数目少但面积总和大的负指数分布格局;就整体林窗空间格局来看,该地热带森林中热带雨林样地林窗平均最小邻近距离(ENN)均大于10,相比之下该地季风常绿阔叶林样地(DPZ)平均最小邻近距离较小。此外,相对于3个热带雨林样地(44、CC、SK)内林窗,季风常绿阔叶林样地DPZ林窗比之呈较聚集分布的空间格局。林窗形状复杂性方面,3个热带雨林样地形状复杂性程度多在1.6—3之间分布,平均形状指数为2.47,季风常绿阔叶林形状复杂性程度多在1.5—2.6之间分布,平均形状指数为2.19,西双版纳热带森林中热带雨林的林窗形状较该地季风常绿阔叶林更复杂。其原因可能与样地所处森林类型的不同而导致不同的林窗形成方式有关。(2)植物多样性特征上,首先西双版纳热带森林4个样地林窗下与样地内相比均表现出林窗下植物物种数量占比少,种类占比多的格局;其次各样地林窗下重要值前10的物种与各样地内重要值前10的物种基本一致,表现出大多数林窗都会朝着现有样地顶极格局进行恢复;再次,林窗下植物多样性特征皆表现出林窗下植物特征配置与林下一致的结果,但林窗下所包含的植物种数较多,也即说明林窗的形成所带来的影响有利于林下更多物种的共存,增加了林窗下植物多样性但并没有完全改变森林群落中植物的组成比例。(3)在植物多样性计算的3个指数中,物种丰富度对林窗空间特征与其林下植物多样性之间有很直观的响应。林窗的面积与物种丰富度之间呈极显著正相关关系(P<0.01)。就3个热带雨林样地来看,林窗面积与物种丰富度呈现极显著正相关关系(P<0.01,R2=0.6),关系曲线呈对数形式增长;林窗平均形状复杂性指数(MSI)与林窗下多样性指数之间呈显著正相关关系(P<0.05)。西双版纳热带森林林窗空间格局的改变如面积、形状复杂性的增加,有利于提高林下植物的多样性。且在该地热带雨林中,在面积小的林窗下,林下植物多样性主要受限于林窗面积的影响,此时林窗形状复杂性对林下植物多样性的影响较小。但在林窗面积大到一定程度时,其林下植物多样性受林窗面积因子的影响减弱,林窗形状复杂性对其的影响较之更为强烈,林下植物多样性主要受两者的共同影响。综上,研究表明,在西双版纳热带森林中:1)就3个热带雨林样地和一个季风常绿阔叶林样地林窗空间格局来看,相对于季风常绿阔叶林样地,3个热带雨林样地的ENN值更大,也即林窗分布较季风常绿阔叶林样地更为分散。其原因可能与样地所处地水热条件、微生物活动与冠层优势树种组成有关;2)就林窗下植物多样性特征来看,4个热带森林样地中,林窗下重要值前10的物种基本与样地内重要值前10的物种基本一致,各样地林窗皆趋于向各自所处样地顶极群落发展恢复。林窗下植物组成配置与林下一致,但其多样性高于林下,说明林窗的形成所带来的影响有利于林下植物多样性的提高,但不影响林窗下植物的组成比列;3)就林窗空间格局与林下植物多样性关系来看,林窗空间格局特征指数如林窗形状复杂性指数、林窗面积都与林下植物多样性情况呈显著正相关关系。在面积小的林窗下,较之林窗形状复杂性因子,林窗面积大小对林下植物多样性情况影响更显著;在面积大到一定程度后,相对于面积因子,林窗形状复杂性指数对林下植物多样性情况影响更剧烈。原因可能与地形(如坡度、海拔)、林窗闭合方式等有关。通过此次研究进一步加深了对西双版纳州热带雨林林窗空间格局及其与林下植物多样性关系的理解,能够为日后类似研究起一定的支撑和借鉴作用。