为预测在全球变暖环境下阔叶红松林中不同种群光合生产潜力的变化趋势,本研究在吉林省林业试验区国有林保护中心选取了阔叶红松林林冠层的5种乔木(春榆、紫椴、胡桃楸、蒙古栎和红松)为研究对象,探究了叶片的光合特性、光谱反射特性、形态学特征以及化学计量特征等在冠层内部和不同径级间的变异性,以及各树种的光合能力在不同温度下的响应情况,从光合生理角度揭示了处于不同演替阶段的树种光合作用对光胁迫响应规律的适应性差异,建立了光合参数与光谱反射指数之间的种间相关关系,估测了阔叶红松林主要冠层树种的光合生产潜力,比较了5个树种的日光合速率在不同温度下的变化以预测升温对种群生产力的影响,为我国东北地区森林初级生产力研究和阔叶红松林的恢复提供基础资料。主要研究结论如下:(1)群落演替与物种的光合特性密切相关,处于不同演替阶段的树种对光胁迫的适应性差异在光合、光谱特性、形态学和化学计量学特性上均有所表现。相比于建群顶级树种红松,过渡树种的表观量子效率更高、光补偿点和暗呼吸速率更低,具有较薄的栅栏细胞层、较大的比叶面积和更高的叶绿素含量,更有利于在林下弱光环境中积累有机碳,红松在强光条件下具有更强的光合能力和更高的初级生产速率,能积累更多的有机物用于生长。(2)本研究中5个树种不同冠层位置生长的叶片光合特性、光谱反射特性、比叶面积、叶片厚度和叶片元素含量等生理指标均未表现出显著差异(P>0.05),叶片着生方位的光环境差异与15m以下的冠层高度差不足以引起叶片光合生理特征产生适应性改变;(3)阔叶树种的暗呼吸速率和光补偿点分别与光化学反射指数存在显著的种间负相关(P<0.05),线性拟合结果表明R2分别高达0.96和0.94。(4)种群光合生产潜力对群落生产力贡献大小为春榆>紫椴>胡桃楸>蒙古栎>红松,分别为4.531g C/s,1.428 g C/s,1.139g C/s 0.497 g C/s,0.207 g C/s。春榆20-40cm径级范围内的个体贡献了种群51.46%的生产力,紫椴和胡桃楸20-50cm范围内的个体分别贡献了种群64.57%和86.07%的生产力,30-40cm径级范围内的蒙古栎个体贡献了64.83%的生产力,10-30cm径级范围内的红松个体贡献了种群58.62%的生产力。(5)常绿植物的光合特性在变化的温度下具有更高的内稳态,红松的光合能力对温度的敏感性最低,日均生产力稳定在2.923 g C/m2·day1。其他4个阔叶树种最适温度范围的大小关系为春榆、蒙古栎<紫椴<胡桃楸。春榆和蒙古栎的最适温度接近25℃,光下日均生产力分别为3.211 g C/m2·day1和3.606 g C/m2·day1,紫椴在30℃时光下日均生产力最大为4.106 g C/m2·day1;胡桃楸在35℃时光下日均光合速率最大为5.701 g C/m2·day1。到21世纪末全球地表温度将增加0.3-4.8℃未来全球升温的情况下,春榆和蒙古栎对群落初级生产力的贡献降低,紫椴和胡桃楸的贡献提高,红松的初级生产水平保持相对稳定。