松嫩草地多物种相互作用及其对植物群落的影响

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3、：：：？ｉｒ＾：？：，：，：：：；：；，＾；：；；｜，＂＂＇：心識．．Ｕ本论文由以下项目资助国家自然科学基金项目（编号31230012）科技部基础性工作专项项目（编号2012FY111900-3）东北师范大学博士生拔尖创新人才支持计划摘要理解自然界中物种与物种之间复杂的相互作用关系（speciesinteraction），一直是生态学研究的核心内容之一。作为地球上分布最广泛的陆地生态系统之一，草地生态系统（grasslandecosystem）拥有重要而独特的生产和生态功能，是一种不可替代的自然资源。草地生态系统包含丰富的动物、

4、植物和微生物多样性。这些处于相同或者不同营养级物种之间复杂的相互作用关系，是维系整个草地生态系统特征、功能和稳定性的重要基础。近年来，随着人类活动（humanactivity）对草地干扰的日益频繁，草地生态系统中各物种之间的互作关系变得愈加复杂，而这些种间互作导致的生态学后果也变得更难以预测。在世界范围内，大型草食动物的放牧活动（largeherbivoregrazing）是人类利用草地资源的重要方式之一。大型草食动物具有体型大、能量需求高以及聚集分布等特点，这些动物的活动可以对其它动植物的多度、分布以及互作关系产生潜在作用，并进而对草地生态

5、群落结构和动态，以及整个生态系统的功能和过程产生影响。本研究在位于欧亚大陆东缘的松嫩草地上进行，以大型草食动物—绵羊（sheep）、无脊椎植食性昆虫—异爪蝗（Euchorthippus），以及节肢类捕食者—横纹金蛛（Argiopebruennichi）为研究对象。通过3个相对独立的实验，以野外取样与小型原位控制实验为手段，开展绵羊对异爪蝗密度的影响，异爪蝗采食对绵羊行为的影响，绵羊—异爪蝗互作对草地植物多样性影响以及放牧干扰如何调节蜘蛛—异爪蝗互作关系等一系列研究。这些研究不仅有助于进一步完善物种共存理论（speciescoexistence

6、theory）以及食物网理论（foodwebtheory），同时对生物多样性保护、科学管理草地生态系统以及维持草地生态功能和服务等方面具有实际的参考价值。本研究获得以下主要研究结论：（1）大型草食动物与植食性昆虫通过对不同植物类群（plantgroup）的选择性采食（selectiveforaging），使得两者产生间接的互惠关系（positiveinteraction）。此外，草食动物间的这种互惠作用还可以平衡各植物类群之间的竞争关系，有助于草地植物多样性的维持。本研究结论来自一个为期2年（2011-2012年）的短期绵羊放牧实验。研究结果

7、表明，放牧活动显著提高异爪蝗的密度，并且这一趋势持续到实验结束。相反，异爪蝗对羊草（L.chinensis）的采食，并没有影响绵羊在6月和7月份对草地植被的访问次数以及采食时间。但是，异爪蝗的存在显著提高绵羊8月份（生长季高峰期）对草地植被的采食时间。绵羊与异爪蝗之间的这种互惠关系，主要是由这两种草食动物食性选择的差异所导致。在松嫩草地中，绵羊喜食含氮量高的杂类草（forb），尤其是蒿属植物（Artemisa），而很少采食优势种植物羊草。相反，异爪蝗喜食含氮量较低的羊草，极少采食杂类草。因此，放牧导致异爪蝗密度上升，主要是因为绵羊的采食降低了

8、杂类草，尤其是蒿属植物的盖度，从而间接有I利于异爪蝗对羊草的采食所致。同样，高密度异爪蝗对羊草的采食，反过来抑制羊草种群的生长扩展，从而间接有利于绵羊对植被冠层下植