在小兴安岭伊春市带岭区凉水国家级自然保护区内,以椴树红松林、枫桦红松林和云冷杉红松林3种典型林型34个代表性林隙作为研究对象,研究了林隙大小对林隙内微环境特征(气候因子、土壤理化性质、土壤微生物多样性、边缘木和倒木结构特征、植物多样性)的影响。采用方差分析比较了不同林型不同大小林隙生长季内微环境因子的差异,在椴树红松林内选取大中小3个林隙,在林隙内和对应郁闭林分内放置红松(Pinus koraiensis)、椴树(Tilia amurensis)和枫桦(Betula costata)枯叶分解袋,并采用主成分分析探讨了林隙凋落物分解过程中土壤生物化学性质的变化。采用冗余分析和多元线性回归模型对生物多样性的相关因子和影响因子排序,筛选出了与生物多样性显著相关的环境因子。通过以上研究从而揭示了林隙大小对林隙内微环境特征的影响。本文旨在探讨阔叶红松林“林隙-环境-植被”之间的内在关系,为生物多样性维持机制的合理阐释和现有红松人工林的科学经营与改造提供基础数据和理论依据。结果如下:(1)林隙大小对三种林型林隙生长季内微环境因子动态变化的影响林隙大小对椴树红松林内光量子通量密度、云冷杉红松林内气温和降雨量、枫桦红松林内空气相对湿度的影响较其他林型显著;林隙大小对枫桦红松林内和云冷杉红松林内的土壤温度、含水量、pH值、有机质、碳氮比、铵态氮和硝态氮以及椴树红松林内和云冷杉红松林内土壤全氮和蔗糖酶活性的影响较其他林型显著。(2)林隙大小与凋落物分解对土壤生物化学性质的影响随着林隙面积增加,土壤溶解性有机碳氮对主成分的影响力(得分系数排序)明显升高;土壤无机碳氮的影响力明显下降。红松枯叶分解下土壤溶解性有机碳氮对主成分的影响力高于椴树和枫桦枯叶分解下,而红松枯叶分解下土壤无机碳氮和微生物生物量碳氮的影响力低于阔叶枯叶分解下。随着凋落物分解时间增加,土壤无机碳氮对主成分的影响力呈先升高后降低的趋势,土壤活性有机碳氮的影响力呈先降低后升高的趋势。采用平板法和PLFA法分析凋落物分解对土壤微生物群落结构的影响表明:土壤微生物群落结构与凋落物碳及其碳氮比、土壤微生物生物量氮及其溶解性有机氮均显著相关。并且,红松枯叶分解下的土壤细菌PLFA含量显著低于其他处理下(P<0.05),而不同类型凋落物分解下的土壤真菌以及土壤放线菌PLFA含量的差异均不显著(P>0.05)。(3)林隙大小与林型对林隙边缘木和林隙内倒木特征的影响所选林隙径高比(D/H)大多为0.5～1.5,边缘木集中在高度15～25m、胸径20 cm以下,且其径级结构符合指数分布(R2=0.896),偏冠率在0.4～0.6(D/H为0.5～1.0)和0.6～0.8(D/H为1.0～1.5)。倒木集中在长度10m以下、直径20cm以下,其长度级和径级结构分别符合对数分布(R2=0.897)和指数分布(R2=0.989),腐烂程度集中在I级和II级,其结构符合线性分布(R2=0.945)。倒木主要由干基折断和拔根倒形成。从阔叶红松林向针叶红松林过渡,林隙内的红松和槭、桦、椴、榆、栎等阔叶树边缘木和倒木及一些未知阔叶树倒木的重要值显著下降(P<0.05),云、冷杉边缘木和倒木以及一些未知针叶树倒木的重要值显著升高(P<0.05)。相关分析表明:林隙边缘木数量随着林隙D/H增加而显著增加,但受到扩展林隙面积的影响,其相对密度显著下降(P<0.05),而倒木数量和直径与扩展林隙D/H呈显著正相关(P<0.05)。(4)林隙大小对三种林型植物多样性的影响除林隙D/H为0.5～1.0下的椴树红松林外,不同D/H下的三种林型林隙内木本植物重要值均比草本植物高。三种林型之间比较发现,木本植物幼苗在云冷杉红松林、幼树在枫桦红松林及草本植物在椴树红松林的重要值均显著高于在其他林型(P<0.05)。不同D/H下的三种林型主要乔木更新树种近3年高生长量之间比较发现,在D/H为0.5～1.0的林隙内,臭冷杉和云杉的生长量比其他树种高,且在云冷杉红松林显著高于在其他林型(P<0.05);在D/H为1.0～1.5的林隙内,云杉和枫桦在椴树红松林、冷杉和红松在枫桦红松林、臭冷杉和红松在云冷杉红松林的生长量均显著高于在其他林型(P<0.05)。木本植物多样性在椴树红松林和草本植物多样性在云冷杉红松林均显著高于其他林型(P<0.05)。对植物多样性的相关因子排序发现,与乔、灌木数量特征相关的环境因子中,土壤脲酶与幼苗个体密度、土壤蔗糖酶和蛋白酶与幼苗幼树总平均高度,凋落物现存量与更新密度均显著相关,同时,倒木特征与乔、灌木幼树平均地径显著相关,边缘木特征与灌、草植物更新密度显著相关。乔木组成树种数量特征与林隙特征相关较显著,灌、草植物组成物种数量特征与土壤特征相关较显著。乔、灌木组成树种数量特征与倒木直径和边缘木偏冠率、土壤有机质和全氮以及草本盖度显著相关,草本组成物种更新密度与边缘木数量、凋落物现存量和林型显著相关。林隙内乔木更新树种臭冷杉、椴树、云杉、枫桦的近3年生长量与边缘木和倒木特征、花楷槭和青楷槭的近3年生长量分别与D/H和灌木密度、红松和水曲柳的近3年生长量分别与土壤脲酶和蔗糖酶、冷杉的近3年生长量与土壤全氮、蒙古栎的近3年生长量与凋落物现存量均显著相关。木木植物Shannon-Wiener多样性指数H、丰富度指数R、均优多指数Z以及草本植物Z与灌木特征、木本植物生态优势度λ及草本植物H、R、λ与边缘木和倒木特征、木本植物和草本植物均匀度指数J与土壤有机质、木本植物Simpson多样性指数D与D/H、草本植物D与土壤全氮均显著相关。多元回归模型表明,土壤酶类、D/H、边缘木偏冠率、灌木高度和林型对林隙内植物多样性的影响较显著。总之,林隙大小在不同程度上调控着阔叶红松林三种林型林隙生长季内微气候特征和土壤性质的动态变化、林隙边缘木和林隙内倒木的结构特征以及乔灌草物种的更新、生长和多样性。与此同时,凋落物分解对林隙内不同形态土壤碳、氮组分含量以及土壤微生物群落结构特征也都具有一定的调控作用。此外,林隙内生物多样性与林隙特征、土壤特征、灌草特征和林型特征中的各环境因子在不同程度上均显著相关,且其还受到土壤酶类、径高比、边缘木偏冠率、灌木高度和林型的显著影响。