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生物多样性与生态系统功能(biodiversity and ecosystem functioning,BEF)之间关系的研究是生态学研究的热点领域之一。内蒙古中东部典型草原是我国北方重要的生态屏障,然而,近些年受全球气候变化及人类活动加剧的影响,该区域草地退化严重,一方面表现为生物多样性丧失,另一方面表现为灌丛化,严重影响了该区域生态系统功能的正常发挥。基于发达的根系和较强的干旱适应能力,豆科灌木小叶锦鸡儿(Caragana microphylla Lam)成为该区域灌丛化草地的重要建群种,较全面的理解典型草原BEF之间的关系及其影响因素已成为草地生态学家亟需解决的关键问题之一。本研究一方面通过野外调查取样来探讨内蒙古中东部天然草地生物多样性(包括物种多样性、系统发育多样性、群落功能多样性[(包括单性状群落加权平均值(CWM)和功能离散度(FDis)])与生态系统功能(群落生物量、土壤C、N、P循环、以及土壤多功能性)之间的关系及其对非生物因子的响应,另一方面通过室内模拟重点研究了小叶锦鸡儿及干旱在在灌丛化草地影响BEF中的重要作用。一、基于内蒙古中东部草原23个天然草地生态系统功能所得结果表明:(1)年平均温度是地上部生物量最重要的预测因子,土壤含沙量是土壤C、N循环和土壤多功能性最重要的预测因子,p H是土壤P循环最重要的预测因子;(2)功能优势种叶片C含量的群落加权值(CWMLCC)在维持地上部生物量和土壤C、P和土壤多功能性上具有显著的正效应,支持质量比假说是维持生态系统功能的主要机制;物种多样性、系统发育多样性与土壤多功能性和群落地上部生物量间均表现出负相关关系;(3)在所有的非生物因子中,年平均温度对地上部生物量、土壤C、P循环和土壤多功能性变异的贡献最大,年降水量对土壤N循环变异的贡献最大。二、人工控制物种多样性与干旱交互处理实验结果显示:(1)土壤水分直接影响了地下总生物量和土壤N循环,物种丰富度与土壤水分的交互作用对土壤C、N、P循环和土壤多功能性影响显著;(2)土壤水分、物种丰富度通过调节FDis或CWM间接影响土壤N循环和地下部生物量;(3)叶片N含量的群落加权值(CWMLNC)对土壤N循环为显著正效应而对地下生物量为显著负效应,豆科灌木小叶锦鸡儿的生态生物学特性,如高的叶片N含量和高的干旱耐受性可以很好地解释以上结果,支持了质量比假说。无论是区域尺度天然草地的调查分析还是局地人工构建模拟实验,均支持CWM驱动的质量比假说主导了BEF的关系,表明了功能优势种在评估BEF关系方面的重要作用。所得结果为该区域的生态系统功能的维持提供理论支持,也可为更好地预测水分变化下生态系统的响应提供新视角,为该区域的生态恢复和科学管理提供科学依据。