摘要：许多有关物种多样性-生态系统功能关系的观察、理论和实验研究都表明,在局域尺度范围内,植物种多样性对生态系统生产力存在正效应.然而,对于促成这种关系的潜在生态学机制却缺乏足够的了解.该实验利用9种一年生栽培牧草,采用各物种单播及混播的方法,构建不同多样性梯度的实验群落,对物种多样性与生态系统生产力的关系及资源互补效应对系统生产力的影响进行了研究.结果表明,在一年生植物群落内,植物种多样性在一定程度内对系统生产力存在正效应,物种多样性与生产力呈二次函数关系,关系式为y=-98.449x2+1 039.2 x-42.407,(R2=0.423 1).各物种在资源利用、生长速度和竞争能力等功能特征方面存在较大差异,最高产物种和最低产物种间产量相差5.8倍.在同一多样性梯度内,不同物种组合的群落间生产力和互补效应也存在较大差异,说明物种的成分对生态系统生产力也有重要影响.同时,在混播群落中程度不同地存在着资源的互补性利用,说明物种多样性对系统生产力有增强作用,但相关分析表明,互补效应和物种多样性间不存在显著相关关系.互补效应的4种计算方法所反映的资源互补程度有所不同,每种方法各有利弊,在对系统的多样性效应作用机制进行评价时,应根据具体情况,同时采用几种方法,以利于对资源互补效应做出恰当的估测.

关键词：资源互补效应 物种多样性 生产力 生态系统 

单位：农业部草地农业生态系统学重点开放实验室; 兰州大学草地农业科技学院; 兰州; 730020; 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所; 兰州; 730000