物种多样性是人类生活的依赖以及生存的保障,是生态系统服务的核心和基石,物种多样性的时空分布及影响因素是生物地理学和生态学的核心研究问题。然而,物种多样性的长期趋势在局部和全球范围内并不一致,长期监测数据集显示,目前许多群落物种组成正在发生重大变化,但关于中国森林物种多样性及植物组成的动态变化还尚不清楚,这些相关科学问题都有待更深入地研究。本文基于中国CERN 9个典型森林生态系统野外观测站长期观测数据,研究了 1999～2015年中国典型森林生态系统物种丰富度及植物组成的变化情况,得到了以下主要研究结果:(1)1999～2015年,中国南方热带季雨林大型及中小型植物个体数处于上升状态,净增长728株/ha,年均增幅57株/ha;而少数大型个体向多数小型个体转变的现象仅存在于我国南方亚热带阔叶林及针阔混交林中;在我国北方落叶阔叶林及针叶林中,大型及小型个体数都趋于下降。(2)近十五年中国天然林森林物种组成变化的主要原因是受极端事件的影响,极端冰雪灾害导致亚热带阔叶林200余株/ha大型植物个体死亡,形成林窗,反而促进了林下植被的生长,引起森林内部植物发生重组,即从少数大型个体主导的平衡态转向多数小型个体主导的平衡态,使得植物个体总数仍处于平稳状态。而北方温带森林植物个体总数出现下降,主要受大风的影响,大型个体遭到刮倒、刮折的同时,小型个体因缺失大型个体的庇护,风干死亡。通过研究森林物种多样性时间变化趋势并分析气候变化对森林植物的影响,可以为实施生物多样性保护以及应对气候变化提供理论依据。(3)1999～2015年,全国典型森林生态系统物种丰富度、Shannon-Wiener指数、Pielou指数以及Simpson指数都呈现平稳趋势,仅有亚热带针叶林多样性指数呈现显著上升趋势,增加的物种主要为阔叶树种,归因于针叶树种向阔叶树种阶段演替的结果;经过相关性分析发现,仅有热带季雨林的物种丰富度、Shannon-Wiener指数、Pielou指数和Simpson指数与极端干旱因子之间具有相关性,这主要是由于在极端气候发生期间,热带季雨林植物大量减少,大约死亡600余株/ha。其他植被类型的多样性指数与极端气候因子相关性较低,主要是因为其植物个体数整体上变化不明显。(4)在典型森林生态系统中,分析不同功能型的物种多样性指数大小排序,发现热带季雨林不同功能类型物种丰富度、Shannon-Wiener指数和Pielou指数排序大小皆为:乔木>小乔木>灌木,而其Simpson指数为乔木>灌木>小乔木,说明热带季雨林乔木层的优势种的生态优势度较高,该层物种多样性较丰富,均匀度也较高;在亚热带阔叶林及针阔混交林中,乔木层的物种丰富度最高,Shannon-Wiener 指数和 Simpson 指数皆是为小乔木>灌木>乔木,而 Pielou 指数灌木层的最高,乔木的次之,说明亚热带阔叶林及针阔混交林小乔木层物种多样性较高,而灌木层的均匀度较高;在亚热带针叶林中灌木层的物种丰富度和Pielou指数较高,而Shannon-Wiener指数和Simpson指数则是乔木层较高,说明亚热带针叶林的灌木层均匀度较高,而乔木层优势度较高,物种多样性更丰富。温带阔叶林及针叶林中,相比乔木层,灌木层的物种丰富度、Shannon-Wiener指数、Pielou指数和Simpson指数较高,说明温带阔叶林及针叶林灌木层的物种组成种类丰富度高。