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本研究以茂兰喀斯特森林为研究区域,在茂兰1公顷永久样地上开展研究,该样地为常绿落叶阔叶混交林分布较为典型的地段,选择处于不同演替阶段的天然植物群落为对象,基于生态化学计量学理论,研究乔木层、灌木层、草本层植物的不同器官（叶、茎）的Ca、Mg、As、Ba、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Se、Ti、Zn共13种元素含量。通过对比茂兰喀斯特森林植物元素含量的特征,探讨各林层植物之间化学计量特征的相关关系,并结合相关性分析、聚类分析、主成分分析等分析方法,这些结果能增加对茂兰喀斯特森林群落的组成、元素变化规律,为森林群落的恢复和演替提供理论和数据支持,揭示茂兰喀斯特森林植物化学计量特征和生态意义。主要结果如下:1、在样地内调查的植物组成隶属于37科53属60种植物,乔木层植物16种,隶属于11科14属,灌木层植物24种,隶属于17科22属,草本层20种,隶属于15科19属。植物区系地理成分统计分析上,样地内隶属37科植物可分为8种分布区类型,以热带地理成分分布为主,有18科,占总科数的48.65%,世界成分分布有13科,占比35.14%,温带地理成分分布占16.21%。隶属53属的地理成分分布类型以热带地理成分分布为主,占比54.72%,温带地理成分分布的属有20个,占总属数的37.74%。从科、属的地理成分分布来看,热带分布的植物较多,温带次之,调查的植物处于热带至亚热带之间过渡,这也体现了茂兰喀斯特森林所处地理位置的植被特点。2、对样地内57种植物叶和茎器官元素分布差异分析中,草本层只有元素As在叶与茎之间有差异,灌木层有Mg和Cd两种元素在叶和茎之间存在差异,乔木层只有Mg元素在叶和茎之间有差异,所以这几种元素的叶和茎分布差异并不能代表总体上的叶和茎元素分布差异,大多数元素在叶和茎之间并无明显含量分布差异,所以茎和叶器官并不影响具体的元素含量分布,所以尚不能认为不同元素在不同林层植物的叶和茎之间分布有差异。在元素含量的高低表现上,草本层元素含量从高到低表现为Mn＞Ca＞Zn＞Ti＞Ba＞Cr＞Ni＞Cu＞Mg＞Pb＞As＞Cd＞Se,灌木层元素含量从高到低为Mn＞Ca＞Zn＞Ti＞Ba＞Cr＞Ni＞Cu＞Mg＞Pb＞Cd＞As＞Se,乔木层元素含量从高到低表现为Mn＞Ca＞Zn＞Ti＞Ba＞Cr＞Cu＞Mg＞Ni＞Pb＞As＞Cd＞Se,其中Se元素在是三个林层植物中含量都是最低的,Mn元素在三个林层植物中含量最高,大量元素Ca、Mg的含量随草本层、灌木层、乔木层逐渐升高。13种元素含量平均变异系数表现为灌木层（93.41%）＞乔木层（87.59%）＞草本层（83.72%）,三个林层元素变异系数都很大,这也说明了同一林层内不同树种元素波动较大,草本层则比另外两个群落波动更小。这13种元素在草本层、灌木层、乔木层之间的含量分布差异分析中,只有Ca（χ~2=3.891,P＞0.05）、Mg（χ~2=1.788,P＞0.05）两个元素,在三个群落之间存在有分布差异,可体现喀斯特森林土壤富含钙、镁的特性。3、植物元素相关性分析中,一共有78个元素对,草本层有17个元素对呈现负相关,61对呈正相关,其中13对呈显著正相关,占总元素对的16.67%;灌木层有63个元素对呈正相关,15对负相关,有9对元素对呈显著正相关,占总元素对的11.54%;乔木层呈负相关的有8对,其余均呈正相关,有12对呈显著正相关,占总元素对的15.38%。综合三个群落的相关性分析,元素As、Pb、Cd、Ti都在较大程度上影响着三个群落植物元素的含量高低,这也体现了植物体内各元素含量具有一定比例关系,元素间的协同或拮抗作用较为突出。聚类分析中,根据元素含量差异,草本层植物的叶聚为三类,草本层植物的茎聚为两大类,Cd、Pb、Mn、Mg、Zn等元素在叶与茎中含量均较高,灌木层植物的叶可聚为两大类,灌木层植物的茎聚为两大类,其中Pb、Cd、Zn、Ba元素在叶与茎器官中含量均高于其他元素,乔木层植物的器官叶聚为两大类,乔木层植物的茎聚为两大类,综合分析,As、Ti、Ba、Ni元素含量较高。4、通过主成分分析方法,确定了4个主成分,其中As、Pb、Ti、Cd、Cu和Mg为特征元素,累积方差贡献率达63.989%。植物谱系可分为6大类,第一大类包含了39种植物,第二大类有8种,第三大类有6种,第四和第六大类只有1种植物,第五大类有5种植物。在元素Ca、Mg、As、Cd、Pb含量差异与植物亲缘关系分析中,同科或同属植物在元素含量上差异较小,与亲缘关系表现出一定联系,不同的科属植物之间,亲缘关系接近的植物往往也有着含量差异较小的特征,而元素Ca、Mg在同科或同属亲缘关系近的植物中,含量差异较小,但是As、Cd、Pb三种微量元素含量差异与亲缘关系的联系有变小趋势。结合五种元素的分析,大多数植物的亲缘关系的远近与这五种元素含量差异并无相关性。