【摘要】：群落的構建機制一直是生態(tài)學研究的核心問題之一。在全球生物多樣性快速喪失的背景下,生物群落的構建機制更加成為生態(tài)學的重大課題。目前,生態(tài)學者普遍認為群落構建機制是由區(qū)域過程和局域過程共同決定的。其中,區(qū)域過程包括地質(zhì)歷史事件、物種形成、遷移擴散以及消亡等,它們決定了現(xiàn)有區(qū)域物種庫的數(shù)量,限制了可以進入局域群落的物種種類,因此它是探討多個群落之間物種多樣性差異的關鍵生態(tài)過程。局域過程則包括種間相互作用、生境過濾、擴散限制等,它們最終選擇和決定了局域群落內(nèi)可以共存的物種。因此局域過程是分析單個群落內(nèi)部物種共存的關鍵過程。通過對比區(qū)域和局域過程對處于不同演替階段的草地群落的構建機制的影響,有助于我們更好地制定有效的保護和恢復退化草地的措施。 我們以處于棄耕1年、3年、7年、9年、10年和從未受過人為種植干擾的青藏高原亞高寒草甸群落作為研究對象,分別從物種多樣性和功能性狀多樣性的角度利用方差分析、空間分析、MEM分析和模型擬合的方法探究局域和區(qū)域過程對于群落構建機制的影響。 從物種多樣性角度,我們主要探究每個研究草地的物種均勻度和豐富度的關系及其形成機制、環(huán)境異質(zhì)性和植物空間結(jié)構對于每個局域群落的群落構建的影響、每個研究樣地的物種功能性狀和物種組成沿著演替梯度的關系和其變化趨勢,每個研究樣地的物種庫和物種組成的關系。從功能性狀多樣性角度我們主要探究每個研究樣地的物種功能性狀多樣性和物種數(shù)的關系、實際功能性狀多樣性和完全由區(qū)域過程導致的理論功能性狀多樣性的一致性、環(huán)境異質(zhì)性和空間變量對于功能性狀多樣性的解釋率。沿著演替梯度每個研究樣地的物種組成和功能性狀組成的相似性的變化趨勢。最后對比分析上述研究結(jié)果來最終得知局域過程和區(qū)域過程對于每個處于演替的草地群落的構建的影響,我們發(fā)現(xiàn)： 1.在建立圍欄禁止農(nóng)業(yè)種植和放牧后,退化草地的恢復速度非�？�。每個處于演替的局域群落的物種數(shù)均隨著演替年限的增加而顯著增加。每個研究樣地的群落物種組成也隨著演替年限的增加而顯著變化,但是每個局域群落的物種數(shù)的差異并不能導致每個局域群落物種組成的差異。 2.功能性狀多樣性呈現(xiàn)與物種多樣性一致的隨著演替年限增加而增加的變化趨勢,但是沿著演替梯度,功能性狀存在明顯的趨同進化趨勢,但在物種水平上既不存在物種趨同進化也不存在物種趨異進化趨勢。 3.沿著演替梯度,盡管每個研究樣地的均勻度和自然環(huán)境條件都不一樣,但是每個研究樣地的物種數(shù)和均勻度都呈現(xiàn)一致的顯著負相關的關系。 4.生態(tài)位優(yōu)先占領主導的生態(tài)位分化機制決定了每個研究樣地的群落構建機制。 5.物種間的功能性狀也與物種數(shù)和物種組成一樣,與演替年限顯著相關,在演替初期具有較小的種子和較小的SLA的物種會成為群落的優(yōu)勢種,而在演替后期優(yōu)勢種則轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂休^大種子和較大的SLA的物種。 6.每個研究樣地的環(huán)境異質(zhì)性和植物空間分布對于局域群落物種組成和功能形狀的影響均沒有呈現(xiàn)與演替年限一致的變化。沿著演替梯度,環(huán)境和空間變量解釋了不到50%的物種組成和功能性狀組成的變化。盡管土壤P與演替年限相關,但是每個研究樣地的植物物種和功能性狀組成的空間分布是由土壤pH和N導致的。 綜合上述所有的研究結(jié)果我們可以得出以下結(jié)論： 1.盡管每個研究樣地的物種庫不一樣,但是它們的群落構建機制是一樣的,即大尺度的區(qū)域過程(演替年限)而不是局域過程(環(huán)境異質(zhì)性和種間相互作用)決定了每個處于演替的局域群落的構建機制,因此沒有必要去關注每個局域群落局域過程的差異。 2.大尺度的區(qū)域過程直接導致了每個研究樣地物種庫的差異,而物種庫的差異又反過來導致每個局域群落的物種間功能性狀的差異,物種功能性狀又最終決定了每個局域群落的物種組成。因此對于嚴重退化的草地,進行種子添加和恢復土壤種子庫可以很好恢復嚴重退化的草地。 3.生態(tài)位優(yōu)先占領機制主導著每個局域群落的群落構建,但不是環(huán)境異質(zhì)性而是弱的物種間的競爭排除作用導致了生態(tài)位分化。
【學位授予單位】：蘭州大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：S812

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本文編號：2747087