油松(Pinus tabuliformis)是中国北方地区重要的用材和生态树种,山西是我国北方油松林的集中分布区之一。在野外调查的基础上,运用数量分类、排序、物种多样性和分类多样性等方法对山西油松林进行了研究,以期为山西油松林生物多样性保护、科学管理和综合利用提供科学依据。在山西省范围内选取113个样地进行植被调查,得到其样地数据和环境数据。应用TWNISPAN分类和DCA、DCCA排序相结合的方法,分析山西油松林的物种、植物群落与环境的生态关系。TWNISPAN将山西油松林划分为17个群丛,其群组划分体现出与环境因子一定的相关性。DCA排序较为明显地反映出温度和水分两个环境梯度,且影响山西油松林物种组成的主要因素是温度。群丛和样地在DCCA排序图上占据不同位置,其中经度、海拔、降水、温度、土壤有机碳和纬度对植物和群丛分布的影响较大。运用物种多样性指数对山西油松林进行研究,结果表明,物种丰富度(R)、Simpson指数(D)和Pielou均匀度(E)变化趋势较为一致。Shannon指数(H’)与Simpson指数变化趋势相反。17个群丛的物种多样性指数均较高,且存在较大差异。R值为16-33,H’值为1.62-2.35,D值为0.66-0.78,E值为0.56-0.74,这表明了山西油松林结构复杂,组织水平高,生长环境适宜。秩相关分析表明经度与H’、E呈极显著正相关,纬度对4个指数影响皆不显著。分类学多样性能反映群落内物种分类学之间的差异,而且可以间接反映生态系统或群落是否处于退化阶段。与传统的物种多样性指数相比,分类学多样性指数对不同的取样方法和大小具有较强的稳定性。依据野外调查与历史资料和相关文献结合,整理植物名录。共记录植物357种,隶属于3门4纲36目71科227属。植物科内属、种的组成差异较大,其中含属、种最多的科是菊科,分别为31属和50种,含种最多的属为蒿属(Artemisia 11种)。选取平均分类学差异指数(Δ+)和分类学差异变异指数(Λ+)作为度量群落分类学多样性的指标,同时分析了分类学多样性指数与环境因子的关系,研究结果表明:113个样地的Δ+值大都位于Δ+理论平均值上方(89.5%);Λ+值都位于Λ+理论平均值上方,这表明山西油松林物种组成的亲缘关系较远,分属不同的分类单元;群落内物种分类单元的均匀度较差,即物种主要集中在几个大的分类单元内,如菊科、蔷薇科、豆科和禾本科等。对分类学多样性指数影响最大的是群落结构因子(胸径、乔木密度和群落物种数),其次是微地形因子(坡向和坡位)。土壤中的全氮和有机碳与Δ+呈极显著正相关(P<0.01)。宏观地形因子(纬度和海拔)与Δ+和Λ+相关性不显著(P>0.05)。通过对山西油松林物种的Δ+和Λ+研究表明,山西油松林大多处于平稳的成长阶段,物种组成相对稳定,存在一定的物种分类差异,但主要集中在几个大的分类单元。