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研究不同演替阶段森林群落与环境因子的关系，确定不同环境梯度下的林下植物指示种，对于退化生态系统的恢复和重建有着重要的理论和应用意义。本研究以探讨不同演替阶段森林群落的结构、物种组成和多样性为目标，揭示影响冠层树种和林下植被组成和分布的各种环境因素，为生物多样性保护、退化生态系统的恢复重建提供科学依据。 以空间变化代替时间(也称时间序列法chronosequence)的原则选择和设置样地，对石门台自然保护区非石灰岩区域5种不同演替阶段森林群落冠层树种和林下植被组成及其影响因子进行了研究。采用方差分析和相关分析等单元统计分析方法及典范对应分析(CCA)、多响应置换过程分析(MPPP)、指示种分析(ISA)等多元统计分析方法，并运用非参数多重回归(NPMR)进行生境建模，分析了冠层树种和林下植被的组成和分布以及多种因素对其分布的影响效应。主要结论如下： (1)调查样地共记录到冠层树种52科101属157种。随演替进展，冠层树种科、属、种数先增加后减少，变化明显(p<0.01)；其丰富度指数(S)和Shannon-Wiener多样性指数(H)先增加后减小，Pielou均匀度指数(E)和Simpson多样性指数(D)先减小后增加再减小；群落间物种组成相似性程度先增加后降低。随演替进展，群落林分密度和平均胸高断面积先增加后减小；立木平均胸径和树高递增变化；不同群落间同一树高级、立木径级所占比例差异极显著(p<0.01)。随树高级、径级增大，各群落中多度明显减小(p<0.01)，且演替后期群落中相应树高级、径级立木所占比例越高。 (2)调查样地共记录到林下植被107科206属298种，不同演替阶段林下植被科、属、种数差异极显著(p<0.01)；其Pielou均匀度指数(E)、Shannon-Wiener多样性指数(H)、Simpson多样性指数(D)先增加后减小，差异极显著(p<0.01)；不同演替阶段林下植被相同生长型物种丰富度、均匀度、多样性指数差异显著(p<0.05)；相同群落不同生长型物种丰富度、均匀度、多样性指数差异也显著(p<0.05)。林下植被大多数表现为不同程度的聚集分布格局；不同演替阶段林下植被物种多度分布差异极显著(p<0.01)，除群落V外，其余各群落均遵从对数正态分布，其中群落Ⅱ和群落Ⅲ还遵从对数级数分布。 (3)不同演替阶段林冠开度、叶面积指数、林下直射光、散射光和总光照差异极显著(p<0.0001)。随演替进展，群落演替后期林冠开度和林下光照较演替初期显著减少，叶面积指数显著增加(p<0.01)。不同演替阶段林下直射光、散射光和总光照随林冠开度的增加而增加，随叶面积指数的增加而减少。林下植被均匀度指数、Shannon指数与林冠开度、林下直射光、散射光和总光照极显著负相关(p<0.001)，与叶面积指数LAI极显著正相关(p<0.001)。 (4)随演替进展，土壤碳、氮含量先增加后减少，土壤磷含量先增加后减少再增加，变化明显(p<0.05)。演替初期与演替中后期土壤氮含量均存在显著差异(p<0.05)，演替后期群落之间各土壤氮含量差异不显著(p>0.05)。随演替进展，森林土壤C：N、N.P、C：P比先增加后减少，变化明显(p<0.05)。冠层树种个体多度与土壤C、N、N：P、C：P显著正相关(p<0.00001)；林下植被个体多度与土壤C、N、C：N、N：P、C：P显著负相关(p<0.01)，对物种多度起限制性作用的营养元素为土壤C和N。 (5)随演替进展，土壤质地呈现变细趋壤性特征；土壤自然含水量、毛管持水量、总孔隙度和毛管孔隙度分别增加34.2％、15.0％、2.4％和9.0％；土壤容重、非毛管孔隙度和通气孔隙度分别减少3.8％、9.6％和9.2％。不同演替阶段森林土壤除有效B差异不显著外(p>0.05)，其它各项差异均极显著(p<0.001)。随演替进展，土壤pH值减小，土壤酸度增加；土壤有机质、速效氮、速效钾、交换性Ca、交换性Mg、有效Zn和有效Mn含量分别增加41.2％、37.5％、59.9％、44.3％、100.4％、38.6％和18.6％；土壤速效磷、有效Cu、有效Fe和有效B含量分别减少38.9％、5.4％、18.2％和64.6％。CCA分析表明，土壤含水量、毛管持水量、总孔隙度、容重、质地、有机质、速效氮、速效磷和有效Fe对冠层树种和林下植被物种组成影响显著。 (6)MRPP表明，林冠开度、林下总光照、土壤有机质、土壤速效氮和土壤速效磷对林下植被不同生长型种类组成与分布影响显著(p<0.05)。而ISA进一步发现，不同环境因子的特定梯度下均有对应的指示种，特定的物种对冠层结构、林下光照和土壤养分因子有显著的指示作用。如土壤速效氮的指示种为柃叶连蕊茶和腺叶山矾。NPMR结果与ISA结果相符合。这些林下植被物种作为特定环境因子的指示信号，能显著地反映出研究地的林分结构及土壤肥力状况，对于监测和评价不同演替阶段森林植被的恢复和土壤环境有着广阔的应用前景。