近年来由于人类社会经济活动不断加剧、气候变化以及资源过度利用等原因导致了生物多样性急剧丧失,很多学者针对生物多样性展开了研究。作为生物多样性重要组成部分的植物多样性的研究,是生物多样性研究的重要内容之一。为了保护自然资源环境、恢复破坏的自然植被以及拯救濒危的生物物种,世界各国已经建立了多种类型的自然保护区。自然保护区被认为是保存生物多样性的种源基地和研究自然的天然实验室,是最有效的生物多样性就地保护手段。自然保护区内的植物多样性较为丰富,研究自然保护区的植物多样性特征及影响因素,对于了解自然保护区的植物保护现状,理解植物多样性的影响因素,以及自然保护区的保护和管理均具有重要意义。山东省已建立众多自然保护区,这些保护区保护的植物物种和植物多样性如何?保护了多少珍稀濒危植物物种?有没有受到外来植物的入侵?植物多样性受到哪些因素的影响?这一系列问题都有待于回答。本研究通过实地考察并结合文献资料和自然保护区综合考察报告建立了山东省自然保护区植物区系数据库,对山东省自然保护区植物区系基本组成、种子植物区系地理成分、自然保护区植物区系相似性进行了分析;利用Patrick丰富度指数、分化指数、生物多样性质量指标QL、生物多样性综合评价E指数和G-F指数等生物多样性测度方法对山东省自然保护区维管束植物的多样性特征进行了研究;同时从植物丰富度的角度出发,利用空间同步自回归模型(SAR)和多元回归分析(MRA)研究不同植物类群物种丰富度的主要影响因素,探讨山东省自然保护区不同植物类群与多种环境因素的关系,然后对中国范围内186个自然保护区的不同植物类群和主要影响因素进行数据分析,验证物种丰富度和环境因子的关系在各植物类群中是否一致,探讨了物种丰富度与主要影响因素的关系是否随空间尺度而变化;对山东省珍稀濒危植物的种类进行统计,分析其科属特征和区系地理成分,研究其在自然保护区和山东省17地区的分布情况及其影响因素;总结了山东外来植物物种以及在自然保护区的分布情况,以山东省自然保护区的外来植物和本地植物物种丰富度和多个预测影响因素为研究对象,研究了影响外来植物和本地植物物种丰富度的主要因素,探讨外来植物和本地植物丰富度的影响因素是否相同。主要研究结果如下:利用多种测度方法对山东省自然保护区维管束植物多样性特征进行了分析,研究结果表明崂山自然保护区、泰山自然保护区和昆嵛山自然保护区的植物多样性和物种分化程度最高,并且自然保护区维管束植物种数、属数和科数的分布格局表现出很强的一致性。对比多种生物多样性测度方法在山东省主要自然保护区的评价结果表明F指数的测度结果最令人满意。对山东省25个省级以上自然保护区植物区系基本组成分析发现共有维管束植物175科918属2362种,其中蕨类植物24科38属89种;裸子植物8科26属67种;被子植物143科854属2206种,分别占山东省维管束植物总科数的95.11%,总属数的96.73%,总种数的93.03%,这说明山东省自然保护区植物物种丰富,保护了山东省绝大多数的植物物种。同时发现山东省自然保护区植物优势科属显著,植物地理成分复杂多样,种子植物温带成分优势明显,并且热带性质的成分比例较大,具有一定的热带和亚热带区系的过渡性。对不同植物类群物种丰富度影响因素的研究结果表明面积、降水和温度是影响中国暖温带山东省自然保护区6个植物类群物种丰富度的主要因素。同一空间尺度上不同植物类群物种丰富度和影响因素之间的关系是一致的,但是随着研究空间尺度的变化而变化:在两个空间尺度上,植物丰富度和降水之间的相关性是一致的,即随着降水量的增多物种丰富度增加;而植物丰富度和年平均温度之间的相关性随尺度不同而不同,在暖温带山东自然保护区植物丰富度和年平均温度呈负相关,而在全国尺度范围内植物丰富度和年平均温度呈正相关。同时研究发现不同植物类群物种丰富度之间均显著相关,是由于不同植物类群均受到了相同生态因子的影响,表明气候适宜的地区经常提供丰富的营养并有助于提高生产力因而适合各种植物类群的生长。对山东省珍稀濒危植物的研究发现山东省共65科123属159种珍稀濒危植物,其中蕨类植物5科5属6种;裸子植物8科17属26种;被子植物52科101属127种。对山东省珍稀濒危植物的科属分析和地理成分分析发现山东省珍稀濒危植物种类组成多样,温带优势明显,并且具有明显的热带、亚热带性质的成分,说明山东省珍稀濒危植物区系具有明显的温带地域特点和热带亲缘关系。青岛崂山自然保护区、泰山自然保护区和昆嵛山自然保护区分布的珍稀濒危植物最多。在山东省17个地市中珍稀濒危植物丰富度高的多为拥有自然植被保存较好的山地丘陵地区例如青岛市、烟台市和泰安市,这些地区保护的珍稀濒危植物均在100种以上。山东省珍稀濒危植物丰富度在自然保护区和山东省17地区两个尺度下均受到温度和海拔因素的显著影响,并且还发现在地区尺度下受海拔的影响要明显大于自然保护区尺度。通过对山东省自然保护区外来植物和本地植物物种丰富度的研究发现本文所研究的自然保护区均受到了不同程度的外来植物入侵,并且外来草本植物的数量远远大于外来木本植物的数量。外来植物和本地植物丰富度之间以及外来木本植物和外来草本植物丰富度之间均呈显著正相关的关系,表明本地植物丰富的自然保护区也容易受到外来植物的入侵,有大量外来木本植物的自然保护区同时拥有大量的外来草本植物。对外来植物和本地植物物种丰富度的影响因素研究发现温度和降水对两者均有着重要的影响,距离市区的距离与外来植物物种丰富度呈显著负相关,人类活动对外来植物的影响要大于对本地植物的影响,同时发现对外来草本植物的影响要大于外来木本植物。研究结果表明本地植物的丰富度主要是由气候因素所决定的,而外来植物丰富度受气候因素和人类活动的共同影响。综上所述,本文通过对山东省自然保护区植物多样性及其影响因素的研究,掌握了山东省自然保护区植物多样性现状,建立了山东省自然保护区植物区系数据库,从不同空间尺度探讨了不同植物类群物种丰富度与影响因素之间的关系,揭示了外来植物和本地植物的不同影响因素,对于有效控制外来物种的传播,保护本地植物多样性具有重要的作用,可为山东省自然保护区植物多样性保护和自然保护区管理提供科学依据。