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生态化学计量学是探究生态过程中生物与环境之间相互作用的重要理论,主要用以研究多种化学元素含量及其平衡关系,可以把个体、种群、群落、生态系统等不同层次在元素水平上统一起来。这一理论将为揭示杉木人工林养分平衡关系和其受环境影响模式提供新的研究手段。为此,本文以中国亚热带杉木（Cunninghamia lanceolata（Lamb.）Hook）主产区杉木人工林植被-土壤-凋落物连续体为研究对象,试图通过对不同分布区域、不同立地条件（立地指数I:18、II:16、III:14）杉木人工林的碳（C）、氮（N）、磷（P）含量及其化学计量比的系统研究,阐明杉木人工林的各组分养分水平及植物生长限制等状况,揭示化学计量特征沿地理和气候梯度的变化格局,为杉木人工林科学管理措施的制定提供理论依据。研究的主要结果是:1.通过收集已发表文献,提取相关数据后,探究叶片N、P化学计量特征的时空变化格局及控制因素。结果表明,对全部龄组而言,叶片N、P含量及N:P的平均值分别为11.94 mg g-1、1.04 mg g-1和12.93。叶片P含量和N:P在5个龄组间存在显著差异。线性拟合分析的结果表明随着年平均气温（MAT）和土壤N含量的增加,叶片P含量减小,而N:P增大。冗余分析（Redundancy analysis,RDA）结果表明叶片P含量和N:P受MAT、土壤N含量和林分年龄的影响较大,而叶片N含量受环境的影响较小。2.通过野外实地考察取样,在中国亚热带19个中林龄杉木人工林采集土壤-凋落叶-叶片样品,探究其C、N、P含量及化学计量比的空间变化格局及控制因素。结果表明:（1）土壤C:N、C:P和N:P的变化范围分别为7.32-18.27、2.15-230.48和2.11-15.05,平均值分别为13.22、83.50和6.05。SOC和TN,TN和TP之间存在良好的约束关系。随着海拔升高,土壤TN和TP含量增大,土壤C:N:P则减小。随着MAT和年太阳辐射总量（ATSR）升高,土壤TP含量减小,C:P增大。土壤C:N:P随年平均降雨量（MAP）和年蒸发量（AE）升高而增大。（2）凋落叶C、N和P含量平均值分别为458.32 mg g-1、8.87 mg g-1和0.46 mg g-1。C:N、C:P和N:P的平均值分别为52.93、1049.84和19.84。凋落叶N和P之间存在显著的正相关关系,而凋落叶C和N、C和P之间关系不显著。凋落叶化学计量特征与地理、气候和土壤化学变量之间表现出线性或非线性相关关系。层次划分分析表明地理和气候变量为凋落叶C和N含量、N:P的空间变异贡献了大部分的解释量。凋落叶P含量主要受到土壤化学变量的调控。（3）与全球和国家尺度研究结果相比,杉木叶片C含量、C:N和C:P相对较高,而叶片N和P含量则相对较低。叶片N:P平均值为11.49,显著低于14,表明杉木生长受N限制。碳重吸收效率（C resorption efficiency,CRE）、氮重吸收效率（N resorption efficiency,NRE）和磷重吸收效率（P resorption efficiency,PRE）的平均值分别为5.46%、33.05%和61.59%。随纬度升高,叶片C含量和CRE增大,其变化主要受到MAT的驱动。随海拔升高,叶片P含量和PRE增大,而C:P和N:P则减小,其变化主要受到土壤P含量的驱动。林分年龄显著影响叶片N和P含量,以及C:N和C:P。CRE和PRE还分别受到叶片C和P含量的影响。3.通过整合区域尺度野外实地考察取样获得的土壤-凋落叶-叶片N、P数据,从生态学角度提出了三条佐证中国杉木生长受N素限制的证据。结果表明:第一,叶片N:P平均值为11.49,显著低于N素限制阈值14,表明杉木生长受N限制。第二,叶片N含量较少受到环境变量的影响,表现出低变异性。叶片P含量和N:P受到土壤P含量、MAT和海拔的显著影响,两者均表现出高的变异性。第三,PRE显著高于NRE。叶片N:P随着PRE和|NRE-PRE|的增加而增大。4.在局域尺度的林分水平上,探讨不同立地条件对杉木C、N、P化学计量特征的影响。结果表明,随立地指数的变化,根C、N含量和C:N表现出显著的变化趋势,枝N、P含量和C:N、C:P表现出边缘显著的变化趋势。叶片化学计量随立地指数的变化未表现出显著的变化趋势。树木各器官N:P在不同立地指数间差异均不显著。土壤化学计量特征显著影响到叶片化学计量特征以及养分重吸收,表现出一定的化学计量灵活性。综上所述,在杉木速生阶段,植物生长受N限制,应适当施加N肥,以促进林木生长,提升杉木人工林生产力。区域尺度上,杉木人工林植被-土壤-凋落物连续体化学计量特征在不同程度上受到地理和气候因子的调控。化学计量灵活性可能是植物自我调节的重要方式,帮助植物在不同立地条件影响下维持自身正常的生命活动。