基于生态位动态的草本—木本植物竞争共存机制及生态耦合效应研究

有关物种竞争过程与共存机制的研究一直是生态学中的热点问题之一。生态位理论是解释自然群落中物种资源分割、竞争与共存的一个重要理论。本项目以草本植物和木本植物这两种具有不同生活型的物种为研究对象，采用生态学实验方法，从生态位动态变化角度入手，对木本植物在其生活史不同阶段中与草本植物的竞争关系及其变化过程进行研究，从生态位变化、植株外部形态变化、植物生理生态变化三个方面揭示草本植物与木本植物在人工混播群落中的种间竞争规律和共存机制，为科学构建草本-木本复合植物群落奠定理论基础。同时，对草本-木本复合植物群落的生态耦合效应进行研究，分别从空间资源利用、生态位互补、地上枝叶生态耦合作用、地下根系生态耦合作用四个方面阐明草本植物与木本植物在复合群落共建过程中的生态耦合机理和群落的特性，为发挥草本-木本复合植物群落最大生态效益，实现工程创面有效植被恢复提供理论依据和科学支撑。

长期以来，有关物种竞争过程与共存机制的研究一直是生态学中的热点问题之一。本课题从生态位动态变化角度入手，采用生态学实验方法，针对具有不同生活型的植物物种（草本植物和木本植物），研究其在生活史中不同阶段的种间竞争关系及其变化过程，探讨生态位变化对种间竞争作用的影响，及影响种群间生态位变化的主要因素。经过3年的研究，得出的主要结论如下：.（1）生物在其一生的生活史当中，其种群在生态系统中所占据的时间空间位置和与其相关种群的功能关系都是在不断变化的，即种群的生态位是随着自身生长和周边群落特征的变化而改变的，这种变化主要体现在生物体对环境中各种生态因子适应范围的变化（生态幅变化）和适应能力的变化；.（2）在混播群落中，木本植物生长初期（幼苗期），与草本植物在空间和资源利用上有高度的相似性，在其整个生活史中经历了与草本植物空间生态位重叠和空间生态位逐渐分离的不同阶段，而在空间生态位重叠和分离的不同阶段中，二者的竞争关系（包括对空间、时间、资源的竞争）也在发生着变化。.（3）生态位是描述物群落内种间关系的一种多因素、n维超体积综合评价指标，其中影响种群生态位的主要因素有：①生物自身特性，②物种间竞争作用，③环境生态因子。这三个因素中，主导因素为生物自身特性与物种间竞争作用，而环境生态因子为次要因素，其可在一定程度上影响物种间生态位动态变化过程，但是不能改变其本质。.（4）木本植物与草本植物在经历了从生态位重叠到生态位分离的过程后，形成了稳定的“复合植物群落”，而这种“复合植物群落”相对于“单一植物群落”来说，具备了很多“后天特性”，如生态位增多、空间结构复杂、生境异质性增高等。这些“后天特性”使“复合植物群落”具有了特殊的生态耦合效应，主要表现为空间资源利用、生态位互补、地上枝叶生态耦合作用和地下根系生态耦合作用。.具体研究结论请详见结题报告。.本课题的研究结论阐明了草本植物与木本植物在复合植物群落共建过程中的生态耦合机理和群落特性，揭示了草本植物与木本植物在群落内的种间竞争规律和共存机制，为发挥草本—木本复合植物群落最大生态效益，实现工程创面有效植被恢复提供了理论依据和科学支撑。