刈割、施肥对高寒草甸物种多样性与生态系统功能关系的影响及群落稳定性机制

被引：58

作者：

王海东

张璐璐

朱志红

机构：

[1] 陕西师范大学生命科学学院

来源：

植物生态学报 | 2013年 / 37卷 / 04期

关键词：

高寒草甸; 刈割; 群落稳定性; 施肥; 初级生产力; 物种多样性;

D O I：

暂无

中图分类号：

S812 [草地学、草原学];

学科分类号：

090503 ; 0909 ;

摘要：

植物群落中不同"功能身份"物种的多样性与特定生态系统功能之间具有何种关系及其作用机制尚不明确。通过在高寒矮嵩草(Kobresia humilis)草甸为期5年的刈割(不刈割、留茬3cm、留茬1cm)、施肥(施肥、不施肥)和浇水(浇水、不浇水)控制实验,研究了刈割与土壤资源获得性梯度上不同"功能身份"物种(群落中所有物种、响应物种、作用物种和共有物种)的多样性变化与群落地上净初级生产力和稳定性的关系以及稳定性机制。研究结果显示:群落中响应物种、作用物种和共有物种数分别占全部物种数的36.6%、18.3%和64.8%,物种多样性对生态系统功能具有不同的效应,净初级生产力主要受响应物种和作用物种的多样性变化影响,而稳定性则主要由共有物种的多样性变化决定;群落稳定性的维持主要依赖于共有物种的多样性增加,其作用机制是投资组合效应,而超产效应和异步性效应对稳定性并无作用;刈割和施肥对物种多样性、稳定性和净初级生产力具有相反的影响,前者能增加物种多样性和稳定性,并降低净初级生产力,而后者的作用正相反。这与群落中全部物种的多样性变化受刈割影响较大,而作用物种的多样性变化受资源获得性影响较大有关。上述结果表明高寒草甸生态系统地上净初级生产力主要由少数影响生产力的作用物种的多样性决定,而稳定性则由大量共有物种的多样性所掌控。投资组合效应是物种多样性导致稳定性的机制。由于群落中不同物种的多样性效应具有分异性,对于特定的生态系统功能而言,物种的"功能身份"可能比物种多样性本身更重要,不加区别地笼统定义物种多样性与生态系统功能的关系可能欠妥。

引用

页码：279 / 295

页数：17

共 23 条

[1]

Predicting plant traits and functional types response to grazing in an alpine shrub meadow on the Qinghai-Tibet Plateau[J]. ZHU ZhiHong1*,WANG XiaoAn1,LI YingNian2,WANG Gang3 & GUO Hua1 1College of Life Sciences,Shaanxi Normal University,Xi’an 710062,China;2Northwest Institute of Plateau Biology,Chinese Academy of Sciences,Xining 810008,China;3College of Life Sciences,Lanzhou University,Lanzhou 710000,China.Science China(Earth Sciences). 2012(05)

[2] 刈割、施肥和浇水对高寒草甸物种多样性、功能多样性与初级生产力关系的影响 [J].

李晓刚 ;

朱志红 ;

周晓松 ;

袁芙蓉 ;

樊瑞俭 ;

许曼丽 .

植物生态学报, 2011, 35 (11) :1136-1147

[3] 刈割留茬高度和不同播种组合对人工草地初级生产力和物种丰富度的影响 [J].

顾梦鹤 ;

王涛 ;

杜国桢 .

西北植物学报, 2011, 31 (08) :1672-1676

[4] 高寒草甸不同生境粗喙薹草补偿生长研究 [J].

朱志红 ;

席博 ;

李英年 ;

臧岳铭 ;

王文娟 ;

刘建秀 ;

郭华 .

植物生态学报, 2010, 34 (03) :348-358

[5] 放牧强度和生境资源对高寒草甸群落补偿能力的影响 [J].

席博 ;

朱志红 ;

李英年 ;

王文娟 ;

臧岳铭 .

兰州大学学报(自然科学版), 2010, 46 (01) :77-84

[6] 高寒矮嵩草草甸物种多样性与功能多样性对初级生产力的影响 [J].

臧岳铭 ;

朱志红 ;

李英年 ;

王文娟 ;

席博 .

生态学杂志, 2009, 28 (06) :999-1005

[7]

Response of Polygonum viviparum Species and Community Level to Long-term Livestock Grazing in Alpine Shrub Meadow in Qinghai-Tibet Plateau[J]. Jeremy Lundholm.Journal of Integrative Plant Biology. 2008(06)

[8] 海北高寒草甸的季节冻土及在植被生产力形成过程中的作用 [J].