全球气候变化下的植被动态越来越受到关注,温度、降水等气候因子被认为是影响植物分布格局形成的主要因素。目前,对于植物种分布格局形成的生理生态学机理研究成为了热点,但多集中于对垂直分布格局(海拔梯度)的研究上。环境因子往往随纬度梯度有渐变趋势,因此本文根据栓皮栎在我国的自然分布,将不同纬度来源-南界(云南安宁AN)、中部(湖北鹤峰HF)和北界(辽宁庄河ZH)的栓皮栎幼苗移栽至同一地点湖北武汉(WH)。在其生长旺盛期,同时在种源地和移栽地进行取样和光合测定工作。研究栓皮栎幼苗生理生态特性对环境的响应,从而探索其南、北界分布格局形成的驱动因子及其生理生态学机理,为理解植物的生长与分布在纬度梯度上适应及响应机制提供科学的参考依据。得到的研究结论如下：1.分布区内巨大的环境梯度差异使不同纬度栓皮栎种群在进化过程中形成了不同的生态型,其生理生态特性更多的受到不同纬度栓皮栎种群本身遗传特性的影响。环境因子的改变对栓皮栎的叶表型性状和生物量分配没有产生明显的影响,但对其他生理生态特性均产生了不同程度的影响。2.种源地栓皮栎的叶长、叶面积与纬度间存在显著的正相关关系,而叶宽和叶长宽比也表现为北界更高,在叶片大小上,北界栓皮栎种群较其中低纬度分布区更大,但不同纬度间栓皮栎种群的比叶面积差异不明显；在生物量分配上,南界和中部种群对地下部分的投入更大,而北界则将更多的干物质分配给地上部分。3.种源地栓皮栎各器官的N含量与纬度间均存在显著的正相关关系,而茎、根的全P含量则随纬度升高而降低,且茎的P含量与纬度间呈显著的负相关,全K含量在各纬度间差异不明显。栓皮栎幼苗的N源-汇随纬度升高而降低,各营养元素的含量均以“源”(叶)中的比例最大。4.种源地栓皮栎总体的NSC含量表现为北界大于中部和南界,但其源-汇比值较为稳定,总体的淀粉含量上以北界最大,而可溶性糖含量随纬度的变化不明显。栓皮栎茎的可溶糖、NSC含量,根的淀粉含量与纬度间存在显著的正相关关系。在非结构性碳水化合物的分配上,NSC及其组分均以根中的比例最大。北界栓皮栎种群在源和汇中的C/N均小于其分布的南界和中部种群,各纬度栓皮栎的碳氮比值均以“汇”中更高。5.综合比较种源地不同纬度栓皮栎的光合特征参数发现,南界栓皮栎种群的光合作用能力要高于中部和北界,而北界种群对于弱光的利用能力则更强。6.环境变化后,北界栓皮栎种群各器官的氮、磷含量均出现显著的降低,而中部和南界则未表现出明显变化,不同纬度栓皮栎的全钾含量未随环境变化产生明显变化。在非结构性碳水化合物上,不同纬度栓皮栎的NSC含量和可溶性糖含量变化不大,而淀粉含量的变化较为明显。光合特性方面,移栽地适宜的光照及温度条件下,各纬度的最大光合速率均有所升高,北界升高更为显著；生长环境变化后北界栓皮栎种群对于强光的适应和利用能力有所上升。7.研究表明,N含量对于植物的分布格局形成有更为重要的作用,但N、P、K都不太可能成为限制栓皮栎分布北界形成的重要因子；而在栓皮栎的分布北界也未发现“碳受限”现象。8.北界栓皮栎种群的生理生态特性与中部和南界相比表现出明显的差异,对环境因子的改变更为敏感,且倾向于提高对弱光的利用效率以及对低温的适应能力。全球气候变化可能会对栓皮栎的水平分布的北界格局产生深远的影响。