热带山顶矮林是典型的热带云雾林。在全球气候变化的背景下,研究“植物多样性-环境-生态系统功能”之间的关系,能为森林植物多样性保护及管理提供参考。以海南岛霸王岭、尖峰岭和黎母山的热带云雾林为对象,测定群落物种多样性、功能性状及环境因子,根据群落物种库和APGIII系统建立谱系树;在5m × 5m、10 m× 10 m和20 m × 20 m尺度,分析物种多样性、功能多样性、谱系多样性、地上部分生物量和环境因子在三个林区的变化,探究物种多样性、功能多样性、谱系多样性及环境因子对地上部分生物量的影响规律,研究结果如下:1)三个尺度上,尖峰岭群落的物种多度和丰富度最大,黎母山最小;每个林区的Bray-Curtis和Jaccard相异性指数在三个样方尺度上大小不同,整体上霸王岭最小;尖峰岭群落的Rao’s二次熵最低,功能均匀度最高,群落间平均成对性状距离最小;霸王岭群落的Rao’s二次熵最高,功能均匀度最低,群落间平均成对性状距离最大;黎母山群落间平均最近相邻性状距离最大。功能丰富度在三个尺度变化有差异,整体上尖峰岭最小。尖峰岭群落种间平均成对谱系距离、群落间平均成对谱系距离最大,种间平均最近谱系距离最小,反映物种间谱系关系既发散又聚集;霸王岭群落谱系多样性、种间平均最近相邻谱系距离均较大,反映物种间谱系关系趋于发散;黎母山群落谱系多样性、种间平均成对谱系距离及群落间平均成对谱系距离均最小,反映物种间谱系关系趋于聚集;群落间平均最近相邻谱系距离在三个尺度变化不一致。2)三个尺度上,地上部分生物量在尖峰岭(185.8Mg/hm2)和黎母山(195.7 Mg/hm2)无显著差异,均显著高于霸王岭(112.2Mg/hm2)。尖峰岭和黎母山群落地上部分生物量主要分布于胸径≥ 30 cm树木,所占比例分别为33.0%、52.8%,而霸王岭主要分布于5 ≤胸径≤10 cm和10 ≤胸径<15 cm的树木,所占比例为44.1%。3)冠层开阔度、土壤有机质、全磷、全氮、有效氮、有效磷、坡度等在霸王岭、黎母山和尖峰岭间均有显著差异;PCA和相关性分析表明,5 m × 5 m尺度主要环境因子是林冠开阔度和有效氮,10 m × 10 m尺度是林冠开阔度和全磷,20 m × 20 m尺度上是林冠开阔度、全磷和坡度。4)广义加和模型分析发现,物种丰富度与地上部分生物量关系在三个尺度上呈“U”型曲线;功能丰富度与地上部分生物量关系在5 m × 5 m尺度线性相关,在10 m× 10 m和20 m × 20 m尺度呈“双峰”型曲线;谱系多样性与地上部分生物量关系在三个尺度上呈“倒U”型曲线。较小尺度上物种丰富度对地上部分生物量变异的解释百分数均大于功能丰富度和谱系多样性,较大尺度上功能丰富度的解释百分数大于谱系多样性和物种丰富度;三种多样性指数对地上部分生物量变异的解释百分数均大于单个植物多样性指数。环境因子和植物多样性对地上部分生物量变异的共同解释百分数随尺度增大而增加。