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植物可以改变土壤的生物和非生物特性,反过来,受影响的土壤也会影响后续植物的表现,植物与土壤之间的这种相互作用(即植物-土壤反馈)对植物群落的组成和结构起着重要的作用。近年来,用植物-土壤反馈来解释群落组成和预测群落动态已经成为生态学研究的热点。受全球气候变化和人类活动的影响,内蒙古草原群落的物种组成和群落结构发生了显著变化。本论文研究了在不同的草地管理方式下内蒙古典型草原5个重要物种与土壤的反馈方向和强度。结果如下: (一)在内蒙古典型草原区设置3种草地管理方式(即无牧无刈割、放牧不刈割和一年一次刈割),经过10年不同的草地管理方式处理后,在2012年分别采集了5个重要物种羊草(Leymus chinensis)、大针茅(Stipa grandis)、冰草(Agropyron cristatum)、冷蒿(Artemisia frigida)和糙隐子草(Cleistogenessquarrosa)的地下部土壤及地上凋落物,分析了凋落物的分解速率及土壤理化性质和微生物群落结构的差异,并通过盆栽实验来检测不同来源的土壤对后续植物生长的影响。结果显示:(1)植物种类、管理方式以及二者的交互作用对凋落物分解速率、土壤的理化性质和微生物群落结构均具有显著的影响(P<0.05)。(2)植物-土壤反馈结果不仅与植物种类有关,而且与草地管理方式有关。羊草在无牧无刈割管理方式下为正反馈,而在放牧和刈割管理方式下为负反馈;大针茅在刈割管理方式下为正反馈,而在无牧无刈割和放牧管理方式下为负反馈;冰草和冷蒿在3种管理方式下均为负反馈;糙隐子草在放牧和刈割管理方式下为正反馈,而在无牧无刈割管理方式下为负反馈。(3)植物-土壤反馈导致植物-植物相互作用发生改变。 (二)将采集自内蒙古典型草原区的土壤混匀后,在完全相同的人工控制条件下种植内蒙古典型草原的4种重要禾草即冰草、羊草、大针茅和克氏针茅(Stipa krylovii),11个月后检测了4种禾草对土壤理化性质及微生物群落结构的影响以及受影响的土壤对后续植物生长的反馈作用。结果显示:(1)4种植物对土壤的理化性质和微生物群落产生了特异性的影响,并且对微生物群落结构的影响更明显。(2)冰草和羊草为个体中性反馈,大针茅和克氏针茅表现出显著的个体负反馈,这有利于维持物种多样性。(3)两两物种对之间的相互作用系数均为负值,表明物种可以稳定共存。(4)土壤微生物群落在植物-土壤反馈中起着重要的作用。 所得结果表明植物-土壤反馈对植物种类和草地管理方式响应敏感,反馈作用的方向和强度可用于解释内蒙古草原群落的组成和结构变化。