物种到达并在区域中成功定植,从而形成植物群落的过程一直是群落生态学的研究热点,而群落构建的尺度依赖性问题依然是其中的一项研究重点。基于中性过程的中性理论和确定性过程的生态位理论是解释群落构建机制的两种基本假说。黄土高原是我国水土流失最严重的区域之一,辽东栎(Quercus wutaishanica)是黄土高原区域内分布广泛的优势物种,而辽东栎林是黄土高原区域演替过程中的顶极群落。越来越多的研究采用DNA条形码和功能性状结合的方法对群落形成的过程以及群落构建的尺度依赖性进行综合地探讨。本研究利用三个基因位点组合的DNA条形码技术重建了黄土高原演替顶极的辽东栎群落中共存木本物种的系统发育关系,并且选取代表植物特定生态策略的三个功能性状(植株高度,比叶面积,种子质量)分析了群落的功能结构。本研究通过三种建树方法(约束树,非约束树,APG树)构建了黄土高原主要木本植物的系统发育关系,对比与分析了三种进化树物种水平的分辨率和拓扑结构,并比较了群落整体和不同垂直结构层在三种空间尺度(100 m~2、400 m~2、2 500 m~2)上的功能和系统发育结构的差异。研究表明,结合了DNA条形码技术和APG分类系统大框架的约束树可以提供比非约束树和基于APG III分类系统的进化树更优的系统发育关系。本研究发现,尽管植物群落整体和乔木层的系统发育结构在三种不同的空间尺度上主要以随机分布的格局为主,但是灌木层的系统发育结构随着空间尺度的增加趋于分散。与木本植物群落和乔木层的系统发育结构表现出的尺度依赖性结果相比,灌木层的显著地功能结构表明了主导灌木物种聚集的生态过程有着显著的尺度依赖性。对于功能性状结构,群落整体和乔木层的比叶面积表现出功能趋同,而种子质量和植物高度表现出功能趋异;对于灌木层而言,这三种性状的功能结构在三种空间尺度上都表现出显著的功能结构收敛。在研究选取的中间和较大的空间尺度(400、2 500 m~2)上,种子质量和植株高度比比叶面积表现出更汇聚的模式,表明种子质量和植株高度的尺度依赖性更强。这些结果共同揭示了辽东栎群落基于功能性状和系统发育表现出了不同构建模式,证明确定性和随机过程共同塑造着黄土高原共存物种的功能组成和系统发育关系。此外,空间尺度对构建模式的影响主要取决于灌木层物种的更新,表明环境过滤和生态位分化在黄土高原森林中不同垂直层中发挥着作用。本研究首次将DNA条形码技术用于分析和探讨黄土高原辽东栎群落的形成机制,为群落构建机制的探讨提供了精确的物种水平的系统发育关系。结合了物种、系统发育结构、性状的研究方法在三种不同的空间尺度上和群落不同的垂直层进行了群落形成的研究,有助于为全面理解和解释黄土高原辽东栎群落生物多样性的维持和物种共存机制提供新的视角,以及为黄土高原森林区的生态建设给出了一定的理论基础。