均匀度对物种多样性-入侵关系的影响

针对物种多样性-入侵关系不一致的研究现状，从竞争资源的角度分析，我们认为，种间互补效应可以使多样性竞争资源的能力得到充分地体现。由于草地群落的均匀度往往较低，导致种间互补效应较低，多样性效应表现的非常有限，因此无法阐明多样性-入侵之间是否具有因果关系。本研究拟以草地植物群落为研究对象，以均匀度变化为核心，探讨以下问题：①在多样性梯度上，提高均匀度时，多样性-入侵之间的关系是否向负相关方向转变，或原有的负相关关系是否被进一步加强？②如果提高均匀度增强了多样性对外来物种入侵的抵抗作用，是否是通过增强种间互补效应实现的？③分别从土壤养分和光资源利用方面，研究提高均匀度对多样性利用资源能力的影响。如果本研究能取得预期的结果，将会对物种多样性-入侵之间的因果关系给予严格论证，否则，我们有理由怀疑甚至否定物种多样性对于群落抵抗外来物种入侵的价值。

该项目按照申报书的实验设计和进度安排完成所有实验内容，并进行了进一步拓展。实验样地主要包括：（1）在浙江（物种梯度1,2,4,8和12，样地352个1m×1m）和陕西（物种梯度1,2,4和8，样地136个1m×1m）地区设立了不同物种多样性梯度的人工控制样地；（2）在云南（物种梯度1,2,4和8，样地152个1m×1m）地区调查了不同物种多样性梯度的野外自然生长样地；（3）在浙江和陕西地区自然被入侵草地进行了多点调查。实验内容主要包括：（1）在不同多样性梯度样地设置了低均匀和高均匀度实验区组，对均匀度对物种多样性与入侵关系的影响进行研究；（2）测定物种生物量，光吸收效率和土壤氮（全氮、硝态氮和铵态氮）等指标，对均匀度影响物种多样性-入侵关系的机制进行分析；（3）在实验过程中对物种多样性-生物量、物种多样性-光吸收利用等关系进行了分析研究；（4）对实验进行拓展，分析了人工控制样地中入侵对物种多样性-土壤动物多样性和物种多样性-土壤微生物多样性关系的影响进行了分析。该研究目前主要成果包括：（1）发现种间关系由竞争转向互利时，物种多样性-生物量关系则向正相关关系转化；（2）均匀度增加提高物种对光能利用的互补作用；（3）随着土壤资源有效性的减少，定居物种与入侵物种间的抑制相似作用越明显；（4）氮资源利用效率决定了本土物种在加拿大一枝黄花入侵过程中，在群落中定居物种种群变化；（5）随着均匀度增加，物种多样性-入侵均呈现负相关，但相关程度呈现增强趋势；（6）植物入侵改变了物种多样性-生物量的关系。同时，该项目对地上植物多样性与地下动物多样性的关系和地上植物多样性与地下微生物多样性的关系进行了拓展研究。