森林的垂直结构（vertical structure）一般指地面以上所有植被在空间上的排列。它能直接改变林内不同高度的光照强度,调节林下土壤与空气温湿度,进而影响林下种子萌发和幼苗更新,最终可能通过两种途径调节植物群落物种的α多样性:1)改变林内整体生态位空间。植物群落林冠高度越高,生态位空间越大,群落能容纳的物种数可能越多;2)改变生态位填充度。当森林内部空间被各类物种占据的越多,生态位利用越充分,群落包含的物种数可能越多。同理,当群落间垂直结构差异越大时,其生态位空间差异也可能更大,最终可能影响表征群落物种组成差异的β多样性。因此,垂直结构对森林群落α和β多样性都可能存在较大影响。但受传统调查方法的限制,森林垂直结构较难准确衡量。这极大限制了我们对森林垂直结构与局域群落多样性间关系的认知。基于此,本研究以浙江天童20 hm~2亚热带常绿阔叶林样地为研究对象,基于机载激光雷达获取的高精度点云,用以衡量垂直结构。利用不同尺度样方的物种组成信息,采用冗余分析、回归分析及方差分解等方法,衡量垂直结构与植物群落α和β多样性间的关系,比较垂直结构与地面生境对两种多样性的相对重要性,探究森林高度和内部结构两类垂直结构因子对物种多样性的影响。主要研究结果如下:（1）天童样地垂直结构和α多样性呈显著负相关,即垂直结构越复杂,α多样性越低。在各样方尺度下,垂直结构对样地α多样性具有较大解释比例（21%—70%）,与地面生境的解释比例相当。两类垂直结构因子均与α多样性呈显著负相关,高度结构的解释度较高（R~2=0.28—0.45）,内部结构的解释度较低（R~2=0.013—0.16）。在各样方尺度下,高度结构对α多样性的解释程度始终大于内部结构。（2）天童样地垂直结构差异和β多样性呈显著正相关,即群落间垂直结构差异越大,物种组成差异也越大。垂直结构对样地β多样性具有较大解释比例（28%—58%）,略高于地面生境的解释比例。垂直结构也加深了我们对以往研究中空间结构的理解,其中有26.2%—36.0%空间结构对β多样性的影响来自垂直结构。两类垂直结构因子的群落差异均与β多样性呈显著正相关,高度结构差异和内部结构差异对β多样性的解释率分别为R~2=0.18、R~2=0.07。在各样方尺度下,高度结构对β多样性的解释程度始终大于内部结构。随样方尺度增大,高度结构对β多样性的解释程度降低,内部结构逐渐增加。综上所述,本研究通过机载激光雷达首次精确衡量了天童样地垂直结构,证明了以往研究中常被忽略的垂直结构,与α和β多样性存在较强的相关性,且这种相关性主要来自林冠高度的影响。这些结果表明垂直结构,特别是林冠高度,可能是森林植物群落物种多样性格局的主要驱动力之一。同时,我们发现天童样地垂直结构与α多样性呈负相关,暗示垂直结构与物种多样性间可能存在复杂的相互作用。如更高的林冠高度能强化树种间的非对称性竞争,导致共存物种数量的减少;较低的林冠高度也可能与较高的个体密度关联,进而提升潜在的物种数量。因此,本研究结果不仅证实了森林垂直结构对植物物种多样性的重要性,也更新了垂直结构与物种多样性关系的常规认知,即垂直结构与物种多样性并不总是正相关关系。为下一步深入探究垂直结构对森林群落物种多样性的影响机制提供了新的思路。