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本论文以天然阔叶红松林林下植被为研究对象,利用Gleason丰富度指数、Shannon多样性指数、Simpson多样性指数及Piolou均匀度指数、生态优势度等5个指标研究林下灌木层和草本层的物种多样性格局;构建了林下主要灌木树种(重要值排位前10的树种)和草本层植物生物量模型,选择R2较大与SEE值较小的模型最为最优的生物量估测模型,并利用建立的生物量估测模型来分析林下灌草层植被生物量及其分配特征;最后通过RDA冗余分析方法分析林下各生态因子(地形因子、土壤因子)对灌木层和草本层植物物种多样性及生物量的影响。得到的主要结论如下:(1)天然阔叶红松林下共调查到110种植物,隶属41科,96属,其中草本层植物有91种,隶属34科,80属,占物种总数的82.7%。草本植物的物种多样性指数(D和H)、生态优势度要高于灌木层,但均匀度指数却表现为灌木层高于草本层。其次,林下草本层植物在生长期动态变化明显,5月到9月,草本层的多样性指数均成先增加后减小的趋势,9月最小,夏季达到最大;而生态优势度指数从5月到9月逐月递增,草本植物在7月物种分配最为均匀,9月份优势种最为突出。(2)灌木生物量估测模型多采用幂函数和三次多项式回归方程,以三次多项式为最佳估测模型,其采用的自变量参数以植冠面积(Ac)、植冠体积(Vc)、地径平方和高的乘积(D2H)为主。灌木单一物种各器官生物量估测模型各有不同,可分别对其生物量进行较精准的估测,而混合物种的总生物量模拟的最佳方程Wt=0.012(Vc)3-0.057(Vc)2+0.189(Vc)+0.008 (R2=0.879)。草本层混合物种生物量最佳模型是以株数为自变量参数的幂函数,方程为W=1.522 (Sw) 0.882 (R2=0.624)。所建立的生物量估测模型可较精准的估测林下植被生物量,为今后该区域林下灌木生物量的估测提供重要的参考。(3)天然阔叶红松林林下灌木层生物量随多样性指数的增加而增加,随优势度指数的增加而减小。而草本层植物的生物量与多样性指数无显著相关性,与均匀度指数极显著负相关(p<0.01),与物种数呈显著正相关(p<0.05)。(4)RDA冗余分析显示草本植物生长受地形与土壤因子的影响要高于灌木层植物。其中,草本层物种丰富度指数(G),多样性指数(D和H)与土壤因子的全钾含量、pH值呈显著相关(p<0.01),与地形因子的平均海拔和坡度呈显著负相关(p<0.01)。灌木的生物量与土壤全钾呈显著负相关(p<0.01),与坡度和凹凸度呈显著正相关(p<0.01),多样性指数(D和H)与土壤全磷含量呈显著负相关(P<0.01)。此外,地形因子和土壤因子未能解释的部分可能与森林演替或干扰等因素有关,有待进一步的研究。