本研究基于吉林蛟河针阔混交林大面积动态监测样地,分析了木本植物物种多样性格局、物种组成与结构多样性及其环境解释、树种空间分布格局及其种间关联性、生物邻体和非生物环境变量对个体存活的相对作用等;探讨了生态位分化、扩散限制和负密度制约等生态学机制在维持温带针阔混交林物种多样性中的作用。主要研究结果如下:1.吉林蛟河温带针阔混交林处于不同发育阶段群落的木本植物物种多样性格局。(1)中龄林、成熟林和老龄林样地中分别监测到dbh≥1 cm的木本植物29557株(17科26属43种)、55286株(17科28属47种)和49678株(17科30属47种)。平均胸径分别为11.61 cm、13.34 cm和15.25 cm;总胸高断面积分别为28.19 m2/hm2、31.56m2/hm2、31.01 m2/hm2。(2)物种多样性方面,Shannon-Wiener多样性指数分别为 2.460、2.717 和 2.785,Simpson 多样性指数分别为 0.886、0.902 和 0.917,Pielou均匀度指数分别为0.654、0.706和0.723,物种多样性随着群落发育阶段表现为增加趋势。(3)β多样性方面,中龄林、成熟林和老龄林β多样性分别为0.314、0.347和0.420,β多样性随群落发育阶段呈现增加趋势。2.吉林蛟河温带针阔混交林幼苗层物种多样性与动态格局。(1)5年累计调查到20264株木本植物幼苗,其中中龄林共计调查到3128株,隶属11科12属18种;成熟林共计调查到11470株,隶属9科11属17种;老龄林共计调查到5666株,隶属10科11属17种。(2)在1 m2的样方尺度上,成熟林在幼苗密度方面高于中龄林和老龄林,而老龄林在物种丰富度方面高于中龄林和成熟林。(3)幼苗α多样性随群落发育阶段表现出增加趋势。处于群落发育阶段后期的老龄林幼苗β多样性要高于中龄林和成熟林。(4)幼苗动态方面,5年间各幼苗物种个体数随时间波动较大,且表现出明显的物种差异性。幼苗的死亡率在各年之间的差异不大,但出生率年际间差异较大,导致幼苗净增长率在各年之间的差异较大。月际动态方面,物种组成在6月和7月间变化不大,但与8月差异较大。新生幼苗更新、死亡格局表现出明显的种间差异与月际间差异,7月新生幼苗总体死亡率显著高于8月。整个调查季(6-8月),新生幼苗总体死亡率明显高于多年生幼苗;就幼苗更新情况而言,一年中更新主要集中在6月份。3.基于物种空间分布及其种间关联性的物种多样性维持机制。(1)分离和部分重叠类型是主要的种间关联类型,混合种间关联类型所占比例较低;(2)多数尺度上,种间相互排斥所占比例高于种间相互吸引,表明不同物种个体之间在空间上趋向于分离,种间个体直接相互作用的机会少,表现为种间分离格局。本研究表明种内聚集和种间分离是该研究群落主要空间构型,物种间的空间分离减弱种间竞争,阻止或减缓竞争优势物种对竞争劣势物种的竞争排除作用,从而维持物种共存,促进生物多样性维持。4.温带针阔混交林群落物种组成与结构多样性及其环境解释。(1)Beta多样性(BD)和样方对Beta多样性的相对贡献(LCBD)取决于在研究中我们考虑的是物种组成、胸径结构或两者同时考虑。(2)Beta多样性的三个组分大小关系为:BDCOMP-STR>BDCOMP>BDSTR。(3)样方中物种组成的独特性(LCBDCOMP)和胸径大小结构的独特性(LCBDSTR)之间的相关性非常微弱;当用群落中不同组分(物种组成或胸径结构)来衡量同一样方的独特性时,所得结论不同。表明虽然某一样方在物种组成方面独特性较高,但并不代表该样方在胸径结构方面也具有相同程度的独特性;反之亦然。(4)对不同群落矩阵的方差分解结果表明:环境变量和空间变量的解释能力因不同类型的群落矩阵(YCOMP、YSTR或YCOMP-STR)而不同。环境和空间变量对群落胸径结构矩阵(YSTR)变异的解释能力最低,而对物种组成矩阵(YCOMP)变异的解释能力最高。综上,在量化和分析beta多样性时,除物种组成数据外,还应将群落大小结构数据考虑在内;确定性和随机过程都是影响该温带森林群落构建的重要因素。5.生态位分化与负密度制约效应在物种多样性维持中的作用。(1)同种邻体对个体存活的影响在不同生活史阶段存在显著差异且具有明显的趋势性:负密度制约效应的强度随生活史阶段(即从幼苗到成年树阶段)呈现减弱趋势。(2)所有生活史阶段个体的存活均受非生物环境变量的影响。总体而言,非生物环境变量对个体存活的影响强度随个体生活史阶段表现为逐渐增强的趋势。(3)任何生活史阶段都未发现存在群落补偿趋势。(4)个体存活对非生物环境和生物邻体变量的响应都存在显著的物种间差异,基于资源的生态位分化使得物种通过占据异质性资源来稳定共存,以避免竞争排斥,从而维持物种多样性。因此生态位分化也是当前物种能够稳定共存的重要因素。综上,本研究表明负密度制约效应(生物邻体效应)和基于资源的生态位分化(非生物环境条件)对吉林蛟河针阔混交林物种共存具有重要作用,但其相对作用大小因个体生活史阶段和物种不同而不同。