五大连池拥有大陆上保存完整、分布集中、形态典型、种类齐全的新老期火山地貌,具有独特的火山森林生态特征,是研究原生演替与火山森林生态系统等诸多科学问题难得的理想场所。白桦是我国东北地区温带阔叶和阔叶混交林的主要阳性树种,在火山熔岩台地（H1）、熔岩孤丘（H2）和山口湖（H3）这三种异质生境,即受火山喷发影响程度逐渐减弱的生境中的共有物种,并形成大面积的优势群落,在五大连池火山原生演替过程中扮演着不可或缺的重要角色。但对于白桦在火山异质生境的适应性缺少系统的实验研究。为此,通过野外调查和实验测定分析,运用传统生态学和分子生态学的统计分析方法,开展白桦表型、生理、营养和表观遗传等性状对熔岩台地、熔岩孤丘和山口湖异质生境适应性的研究,并分析其构件性状与土壤因子的关系,不仅可以揭示白桦不同构件的适应机制,也能够解释特殊的火山生境对植物构件适应性的影响,为进一步揭示植物趋异适应的机理提供依据,为火山生境植物演替和进化的研究提供科学参考。主要研究结果如下:（1）随着火山喷发影响的减弱,白桦枝条的叶生物量、叶数量、茎生物量、茎长度和枝生物量均表现为先增加后降低的趋势;叶片长度、叶片厚度、叶片干重、叶柄干重和叶干物质量减小,而比叶面积呈增加趋势。熔岩台地白桦枝生物量与叶生物量呈等速生长规律,而熔岩孤丘和山口湖呈异速生长规律。三种生境白桦叶干物质量与比叶面积均呈同速生长规律,且生长指数相同。（2）随着火山喷发影响的减弱,白桦气孔导度和水分利用效率逐渐增大,蒸腾速率逐渐减小,净光合速率先减小后增加;最大净光合速率、暗呼吸速率、表观量子产量、光饱和点、光补偿点、叶可溶性糖、叶淀粉、脯氨酸和过氧化物酶都表现出降低的趋势。气孔导度、叶绿素a、叶绿素b、叶可溶性糖、叶淀粉、茎淀粉、脯氨酸、过氧化物酶和根可溶性糖可作为生理性状的主要指标。（3）随着火山喷发影响的减弱,白桦叶磷含量先降低后增加,叶钾含量、C:P和N:P先增加后降低的,叶氮含量增加,叶C:N降低;茎C:N先增加后降低;根氮、磷含量和N:P先增加后降低,根碳含量增加,根C:N先降低后增加。白桦根、茎、叶的氮和钾含量在3种生境都表现出相同的规律,均为叶>茎>根,而C:N均表现为根>茎>叶,不同器官氮含量与C:N、钾含量与C:N、钾与N:P均在3种生境均呈异速生长规律。（4）白桦表观遗传分析中约有2/3的位点是甲基化敏感位点,随着火山喷发影响的减弱,白桦观察等位基因、Shannon信息指数、多态位点和多态位点百分比逐渐增加。根据MSAP甲基化敏感位点的Nei距离可知,熔岩台地和熔岩孤丘白桦的表观遗传距离最大。表型性状的叶片长度和叶片干重与每个点位的等位基因数、等位基因的有效数目、Nei’s基因多样度指数、Shannon信息指数和多态位点百分比正相关。（5）随着火山喷发影响的减弱,土壤pH和全磷含量表现降低趋势;土壤含水量、全氮、全碳、速效磷、速效钾和镁元素均表现为先增高后降低的趋势;土壤的全钾和铁含量表现为先降低后增高的趋势。3种生境土壤真菌的担子菌门、子囊菌门为优势菌群,细菌中变形菌门、放线菌门、酸杆菌门、绿弯菌门和拟杆菌门为优势类群。土壤全碳、全氮和速效钾是影响土壤真菌和细菌类群的主要因子,土壤全氮是影响土壤真菌多样性的主要因子,全碳是是影响土壤细菌多样性的主要因子。（6）土壤含水量和铵态氮是影响白桦枝性状的主要因子;而土壤全钾、速效磷、铵态氮和硝态氮是影响白桦叶性状的主要因子。土壤含水量是影响生理性状的主要因子。土壤含水量、全氮、全磷、全钾、速效磷、速效钾、铵态氮和硝态氮是影响叶营养性状和化学计量特征的主要因子;土壤含水量和铵态氮是影响茎营养性状和化学计量特征的主要因素;土壤全氮、全碳和全钾是影响根营养性状和化学计量特征的主要因素。土壤全钾是影响白桦表观遗传的等位基因有效数目、Nei’s基因多样性指数、shannon信息指数、多态位点百分比的主要因子。本研究将为小空间尺度和火山极端生境植物的适应及表观遗传学研究提供了实验案例。通过比较火山生境植物功能性状和土壤特征差异,分析土壤对植物性状的影响,为植物趋异适应机理的深入探索提供科学的思考,为进一步研究火山生境植物的演替和进化提供科学依据。