高寒草地不同功能群物种共存及其对群落生产力和稳定性的影响

　　 摘要:

青藏高原高寒草地生物多样性维持与生态系统功能（生产力）及其稳定性的协同机制是该脆弱生态系统生态保护的核心科学问题。基于现代共存理论，本研究在青海海北高寒草地选取禾草（紫羊茅）、莎草（矮生嵩草）、豆科植物（高山豆）和杂类草（鹅绒委陵菜、细叶亚菊）4个功能群的5个代表性物种，通过低/中/高（2、4、8株/亚小区）三密度梯度实验拟合Lotka-Volterra竞争模型，分析生态位差异（ND）与适合度差异（即竞争能力差异，FD）如何解释物种共存，并借助计算机模拟研究ND和FD如何通过互补效应、选择效应及异步性的介导影响物种多样性-生产力/稳定性关系的机制。结果表明：1）除高山豆和细叶亚菊（ND = -0.017）因优先效应无法共存外，其余物种对均满足稳定共存条件（ND>0且FD≈1）；2）ND与多样性交互，通过增强互补效应和抑制选择效应显著提升生产力（p < 0.001）；FD仅通过强化选择效应影响生产力，与多样性无显著交互作用；3）ND协同多样性提升群落生物量均值、降低标准差、增强异步性，从而促进稳定性；FD通过多样性-异步性交互影响稳定性。本研究拓展了现代共存理论实证研究的范围，提供了物种共存机制决定多样性-生产力/稳定性关系的新证据，可为青藏高原生物多样保护“关键功能群配置-多样性阈值”管理策略的制定提供一定理论支撑。