城市植物多样性是维持生态系统服务和功能以及改善人类福祉的重要保障。城市地区被认为是生物多样性的热点区,然而快速城市化严重威胁着生物多样性,城市植物多样性的维持和保护面临重大挑战。城市是自然-社会-经济复合生态系统,具有高度的景观异质性和复杂多样的干扰因素,城市化过程及其伴随的生态环境因素是否以及如何影响城市植物的多样性,尚未明晰,具体回答以下科学问题:城乡梯度上植物多样性如何变化?城市化程度、土地利用方式及城市景观格局是否以及如何影响植物多样性?本研究以双密度分层随机取样法获取上海市大陆区域260个样点,采用改进的Whittaker样方法进行植物多样性调查。利用高分辨率航空影像解译样点周围1 km范围内的土地利用/土地覆盖数据,并以此计算景观格局数据。利用梯度分析法定量分析城乡梯度上不同植物类群的多样性分布格局。通过回归分析、方差分析、非度量多维标度分析、相关性分析、稳健回归树分析等统计方法,分析城市化程度、土地利用方式、城市景观格局三大因素对不同植物类群多样性的影响,以深入探索城市化对植物多样性的影响机制。主要研究结果和结论如下:（1）260个样点共记录维管植物653种,隶属于125科,424属;上海本地种261种,其中野生种比例高达78.08%;外来种392种,其中栽培种比例高达79.39%。城乡梯度上不同植物类群的物种丰富度呈单峰、双峰、单调递增、单调递减、随机分布等多种模式,体现了植物多样性空间分布具有各向异性的特征。城乡梯度上不同植物类群的β多样性一致呈现单峰趋势,相对城乡结合部,城市中心和农村区域的β多样性较低。对比城乡梯度上本地和外来植物的β多样性,结果显示外来植物的β多样性大于本地植物,外来栽培植物的β多样性大于外来野生植物,因此,外来植物在缓解植物物种均质化方面具有重要作用,且起主要作用的是外来栽培植物,相对而言,外来野生植物则促进了植物物种的均质化。物种的周转主要驱动了β多样性,而物种的内嵌成分对β多样性的贡献较小。（2）城市化程度在各城乡梯度上呈线性和非线性格局,表明上海城市空间发展存在不均衡性。除本地植物物种丰富度不受城市化程度的显著影响外,其他植物类群物种丰富度（总物种、木本、一年生草本、多年生草本以及外来植物）均受到城市化程度的显著影响,且两者之间的关系可以用线性关系和二次多项式关系进行定量化。样点间木本植物的β多样性受到城市化程度的显著影响,两者可以通过线性关系进行定量化,其他植物类群的β多样性未受到城市化程度的显著影响。（3）各土地利用方式下植物的物种总数为:居住用地（434）>农业用地（425）>绿地（401）>交通用地（343）>荒地（281）>公共设施用地（241）。土地利用对多数植物类群的物种丰富度具有显著影响（仅多年生草本植物不受其显著影响）。而除本地植物外,其他植物类群的物种丰富度均在一种或多种土地利用方式之间存在显著差异。不同土地利用方式之间物种组成存在显著差异,通过对比各土地利用方式下总植物及不同植物类群物种组成的相似性,结果显示总物种相似性为0.20-0.26,外来植物的相似性（0.19-0.25）低于本地植物相似性（0.24-0.31）,外来栽培植物的相似性最低（0.12-0.17）,外来野生植物的相似性最高（0.32-0.41）,因此,外来植物对于缓解各土地利用方式下植物物种的均质化具有重要作用,且起主要作用的是外来栽培植物,相对而言,外来野生植物则促进了植物物种的均质化。（4）不同景观格局指数与本地和外来野生植物的相关性存在差异,景观多样性提高了本地和外来野生植物的α多样性,而降低了β多样性,景观斑块形状的复杂性同时增加了本地和外来野生植物α和β多样性,绿地、农业和荒地的面积百分比对不同类群和不同的多样性指数的影响存在差异。0.5 km和1 km半径尺度的景观格局对本地和外来野生植物的α、β多样性的解释度存在差异,城市景观格局指数对本地野生植物物种丰富度的相对解释度为:景观多样性指数>景观形状指数>土地利用方式;城市景观格局对外来野生植物物种丰富度的相对解释度为:景观多样性指数>土地利用方式>景观形状指数>荒地面积百分比。对于样点间本地和外来野生植物β多样性来说,0.5km半径尺度景观格局指数相对解释度:农业百分比>绿地百分比>荒地百分比>景观多样性指数>景观形状指数,1km半径尺度景观格局指数相对解释度:农业百分比>荒地百分比>景观多样性指数>景观形状指数。通过对比历史（2000年）和当前（2015年）城市景观格局对植物多样性的影响,检验了该影响存在时滞效应,未来需要将该效应考虑到城市植物保护决策中。上述结果对深入理解城市化对植物多样性的影响机制具有参考意义,也为今后城市植物多样性的管理和保护提供决策依据和理论支撑。