【摘要】【目的】揭示不同海拔梯度下铁心杉天然群体的叶表型多样性及其变异规律，探究叶表型性状与海拔气候的相关关系，为铁心杉种质资源的收集、保护与利用提供科学依据。【方法】以湖南小溪国家级自然保护区内的铁心杉天然群体为研究对象，运用巢氏方差分析、相关性分析、主成分分析、聚类分析等方法，对来自4个不同海拔铁心杉天然群体的12个叶表型性状开展研究。【结果】除叶宽外，有11个叶表型性状在群体间和群体内存在显著（P <0.05）或极显著差异（P <0.01），变异较为丰富；随着海拔的升高，不同海拔铁心杉天然群体间的叶表型变异整体呈现降低趋势，变异系数最高和最低的群体分别为Pop1(18.52%)、Pop4(13.95%)；群体内的表型分化系数（77.46%）大于群体间的表型分化系数（22.54%)，表明群体内变异是铁心杉变异的主要来源，群体分化程度属于中等水平。相关性分析表明，随着海拔的升高，针叶厚、比叶面积、比叶重与温度呈极显著负相关关系（P <0.001），与降水量呈极显著正相关关系（P <0.001），这表明铁心杉的针叶为了适应环境表现出胁迫耐受策略。利用Ward.D2层次聚类法对铁心杉群体进行聚类分析，4个不同海拔铁心杉天然群体可划分为4个类群。【结论】随着海拔的升高，铁心杉群体叶表型多样性整体呈现下降趋势，且与海拔气候因子显著相关。群体间和群体内均存在较为丰富的表型变异，但以群体内变异为主。