在全球气候变暖背景下,玉龙雪山白水1号冰川于19世纪后期呈现强烈退缩态势,并在冰川前缘形成长约1250m的退缩迹地,为研究自然状态下的植物群落演替提供最为理想的场所。鉴于玉龙雪山干季火灾频发,生态系统亟待恢复,而相关研究却极为匮乏。因此,对该区生态演替的研究将具有十分重要的理论与现实意义。本文选择典型高寒-海洋型冰川区玉龙雪山东坡海拔在3800-4300m之间冰川退缩迹地为研究区,采用空间代替时间的方法,通过野外实地调查和室内实验分析,深入研究自小冰期最盛时以来,玉龙雪山白水1号冰川前缘植物演替进程中群落的组成及其数量特征,群落优势种的散布机理及其生理生态特征,植物演替与土壤养分的关系和植物演替过程及规律与冰川变化关系等内容。得到以下主要结论：(1)玉龙雪山白水1号冰川前缘累计调查的55个样方中共出现91种植物,已鉴定出63个种,分属于28个科,46个属,双子叶植物居多,包括乔木、灌木和草本3种生活型的植物。从对植物属分布型的统计来看,这些植物可分为世界广布、北温带分布、北极-高山分布、北温带和南温带间断分布、东亚分布,中国-喜马拉雅分布和中国特有分布7个分布区类型,包含3个变型,该区植物主要以北温带分布和世界广布所占比例最大,分别为总属数和总种数的50%,60%和21.4%,20%。(2)基于2011年8月野外观测数据和实验室分析数据,运用数量分类和排序技术,对白水1号冰川前缘植物演替及优势种散布机理进行了研究。冰川前缘革本植物群落被划分为三个演替阶段：演替早期有大理无心菜+多刺绿绒蒿群落；演替中期包括大理无心菜+囊状嵩草,丝叶苔草+圆穗蓼,甘肃苔草和岩居马先蒿四个群落类型；演替后期有囊状嵩草+丝叶苔草,囊状嵩草,囊状嵩草+玉龙藁本和囊状嵩草+川滇藁本四个群落类型。其演替方向是由裸地-高山流石滩稀疏植被-高山草甸的过渡。随着演替的进展,物种多样性、植被盖度、高度、多度和地上生物量均呈增加趋势。冰川前缘主要包括气流散布、食草动物散布和蚁布3种植物种子散布方式。在演替过程中优势种散布机理由风力散布向风力散布与动物散布及其他散布方式并存,并最终被动物散布所替代的变化趋势。(3)从群落优势种的碳同位素组成来看,冰川前缘的4种优势种大理无心菜、圆穗蓼,丝叶苔草和囊状嵩草都属于C3光合作用途径的植物。其δ13C值的总的变化趋势是：大理无心菜(SUC1),圆穗蓼(SUC2)和大理无心菜(SUC3)>囊状嵩草(SUC5)>丝叶苔草(SUC4),这与植物水分利用效率的变化趋势一致。通过回归分析发现,优势种的δ13C值均随土壤养分含量的增加而减小。从群落优势种的养分含量来看,其C、N含量总的变化趋势是：大理无心菜(SUC1)<圆穗蓼(SUC2)和大理无心菜(SUC3)<丝叶苔草(SUC4)和囊状嵩草(SUC5),而植物C：N的变化趋势是：大理无心菜(SUC1),圆穗蓼(SUC2),大理无心菜(SUC3)和丝叶苔草(SUC4)<囊状嵩草(SUC5)。通过回归分析发现,这4种优势种中,大理无心菜的养分含量是对土壤养分含量的响应最不显著的,而圆穗蓼的养分含量是对土壤养分含量响应最为显著的。这4个土壤养分指标中,绝大部分优势种(3种)都对土壤总氮含量响应较为显著,对土壤总碳含量的响应次之。(4)随着植物演替时间的增加,植物群落在物种间不断更迭,相应地,土壤水分和养分含量(包括土壤总有机碳TOC、总氮TN、总磷TP和总钾TK)及土层厚度均有所增加,土壤分层现象亦趋明显。从植物群落与土壤养分的排序图上来看,在已测定环境因子中,土壤总有机碳TOC,土壤总磷TP和海拔ELE是影响植物群落演替的主要因子,其中ELE对植物早期定居影响较大,而TOC和TP则对演替后期植物群落影响较大。此外,通过土壤养分与4种表征植物群落性质的指标间变化关系的分析发现,土壤总有机碳TOC对植被盖度(Vegetation coverage)与丰富度指数(Richness index)的影响更加显著。(5)从群落外貌,物种动态变化和地表基质等方面,深入分析5个演替系列植物群落的组成、外貌及其所处生境的特征,揭示出植物群落演替的过程及物种替代的规律,即,在白水1号冰川末端近250a的退缩迹地上经历了裸地-草本-灌木-乔木的发展阶段。从生态位理论方面来看,这是由于不同物种具有不同的生态位及对环境的适应性,所以,在演替过程中构建了各自迥异的植物群落。优势种往往是那些生态位比较宽、.适应性较强,能在多个演替系列同时出现的物种。演替就是朝着生态位不断分化,能够最大限度利用资源的方向发展的。其中,物种的替代过程实质上就是在生态位不断的分化与接近,激烈的种内与种间竞争的过程中进行着的。