近年来,由于人类活动对全球环境的破环,生态环境遭到严重的破坏,导致生物多样性急剧下降,由此带来的严重生态影响也受到人们越来越多的关注,对于生物多样性与生态系统功能之间关系的研究也越来越重视。然而这些研究大部分是在物种水平上进行。基因型多样性是生物多样性的一个重要层次。一些研究发现基因型多样性也可以影响生态系统的功能,比如基因型多样性可以提高生态系统的生产力、增强生态系统对干扰的抵抗能力、加快生态系统干扰之后的恢复能力等等。然而关于生态系统与基因型多样性的研究机制尚不明确,值得我们更深层次的研究。羊草是我国东北地区,内蒙古草原上的重要的优势种或建群种之一。由于羊草分布广、生态适应性强等特点,在长期适应环境的过程中,形成了不同基因型的种群。本实验的试验材料为12种不同基因型的羊草,通过测定和分析不同基因型羊草的生态指标,从而比较不同基因型羊草之间的生态特性。于此同时羊草种群设计5个基因型多样性水平,即单基因型多样性水平、2、4、8和12基因型多样性水平。通过研究不同基因型多样性水平下羊草生物量、群落养分、生殖分配、杂草多样性、土壤养分含量和物候期,进一步研究基因型多样性对群落生态功能的影响。得到以下结果:(1)对不同基因型羊草生态特性的研究发现,不同基因型羊草苗数量、芽数量、根总长、苗生物量、根生物量和芽生物量存在显著差异,其中,6基因型羊草的苗数量和芽数量最多,分别为21.600株和26.600个,3基因型羊草的苗数量最少,为3.000株,10基因型羊草芽数量最少,为2.000个。5基因型的根生物量和株高最大,分别为5.694g和265.200cm。2基因型羊草的根总长最短,营养株数最少。不同基因型羊草无性生长规律研究发现,在空间充分的情况下,5基因型和6基因型的羊草无性繁殖速度相对较快。2基因型和3基因型羊草无性繁殖速度相对较慢。对不同基因型羊草的物候期进行观测,研究结果发现,不同基因型羊草各物候期不同。综合以上结果说明不同基因型的羊草在长期适应环境的过程中形成了不同的生态特性,其中5基因型和6基因型羊草无性繁殖能力相对较强,2基因型和3基因型羊草无性繁殖能力相对较弱。(2)随着基因型多样性水平的增加,羊草的地上生物量、0-10cm地下生物量、地下总生物量、总生物量和根冠比均呈先增加又降低的趋势,但多基因型水平下的均高于单基因型多样性水平下的。但是10-20cm和20-30cm地下生物量没有显著差异。此结果表明基因型多样性影响羊草群落的初级生产力,基因型多样性的增加有助于提高初级生产力。(3)基因型多样性水平显著影响单株羊草生殖株的株高、小花数、籽粒数、籽粒重、生殖分配Ⅱ、生殖分配Ⅲ和结实率,但是对单株羊草生殖株的穗长、穗重、株重、小穗数、生殖生长比例、生殖分配Ⅰ没有显著影响。在群落水平羊草生殖分配中,随着基因型多样性水平的增加羊草的结实率呈现逐渐下降的趋势,其中单基因型多样性水平下的结实率显著高于12基因型多样性水平下的结实率,但是不同基因型多样性水平之间的生殖株比例、生殖分配和穗长没有显著差异。此研究结果说明基因型多样性可以显著影响羊草生殖分配。(4)杂草的生物量和杂草多样性指标随基因型多样性水平的增加,均呈现降低的趋势,但是杂草生物量、Shannon-weinner信息指数、Simpsom指数和Pielou均匀度指数不同基因型多样性水平之间没有显著差异。但是基因型多样性影响杂草Patrick丰富度指数和Gleason丰富度指数。(5)基因型多样性水平对群落的硝态氮、铵态氮和全氮含量没有显著影响,说明基因多样性水平对群落养分没有显著影响。对土壤养分含量测定中发现,不同基因型多样性水平的0-10cm、10-20cm、20-30cm土壤有机碳和全氮含量并没有显著差异。0-10cm和10-20cm的土壤全磷含量在不同基因型多样性水平下没有显著差异,但随着基因型多样性水平的增加20-30cm的土壤全磷含量呈下降的趋势,其中单基因型多样性水平下的20-30cm土壤全磷含量显著高于4基因型多样性水平和8基因型多样性水平下的土壤全磷含量。(6)不同基因型多样性水平的羊草各个物候期不同,基因型多样性水平与羊草的果熟期、黄枯期和总生长期呈显著的相关关系,但是营养期、开花期和果后营养期与基因型多样性水平之间没有显著相关性。以上研究结果表明,不同基因型羊草的生态特性之间存在显著差异。基因型多样性可以提高初级生产力,影响单株羊草生殖分配和群落水平千粒重,降低杂草多样性,影响物候期。但是基因型多样性对群落养分、土壤养分没有显著影响。此研究结果将为羊草草原的保护、合理利用和规范化管理提供一定的科学理论依据。