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有研究表明，长期过度放牧是导致我国北方温带草原生物多样性和生态系统功能（如，地上、地下生物量）退化的主要原因。然而草原生态系统的物种多样性和生物量的变化还受群落类型、气候、土壤、空间尺度等因素的影响，放牧与这些因子之间可能存在着复杂的协同变化，共同决定了物种多样性和生物量对放牧的响应方式及变化轨迹。在局地尺度上放牧引起的物种多样性降低在不同群落间存在着差异，从群落结构和利用历史角度分析差异产生的原因，有助于认识放牧对草原植物多样性的影响机制，进而为草原生物多样性的保护提供理论依据。另外，从区域水平上评估放牧对物种多样性和生态系统功能的影响，以及放牧与气候和土壤因素之间的交互作用，有助于揭示在当前土地利用状况下，我国北方草原物种多样性和生态系统功能的变化规律，为退化草原的恢复与合理利用提供科学依据。 在局地尺度上，本研究依托中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站在锡林河流域设置的六个不同围封年限的成对禁牧和放牧对照样地，采用种-面积曲线模型分解的方法，结合物种功能性状分析，研究了不同群落中放牧引起物种多样性降低的尺度依赖性及其机制。在区域尺度上，以内蒙古草原四类地带性分布的针茅草原（贝加尔针茅草原、大针茅草原、克氏针茅草原和小针茅草原）为研究对象，基于四类针茅草原226个样地的野外调查数据，采用冗余分析(Redundancy Analysis，RDA)和方差分解的方法，系统地分析了放牧、气候（年平均降水、年平均气温、≥10℃积温、干燥度和相对湿度）和土壤(容重和pH)因素对不同针茅草原物种多样性、地上和地下生物量及其分配的影响。取得的主要研究结果和结论如下: 1.沿不同的空间尺度（取样面积），长期过度放牧均显著地降低了草原群落的物种多样性，且多样性降低的程度与放牧时间的长短有关，放牧时间越长，物种多样性降低的程度越高(p=0.0372，R2=0.70)。物种多样性的减少主要是由稀有种数量的降低引起，而稀有种的减少除了受其自身较少的多度影响外，还与其特定的功能性状有关。但不同功能性状在引起物种多样性降低中所起的作用不同，且其作用随群落类型的不同而不同。放牧引起的物种多样性降低具有显著的尺度依赖性。通过种-面积曲线的模型分解发现，放牧主要通过引起物种数的降低和改变群落的物种多度分布影响种-面积曲线的斜率，进而影响群落物种多样性变化的尺度依赖性。物种种库的大小可能是引起不同群落间尺度依赖性差异的主要原因(p=0.0326，R2=0.72)。 2.内蒙古四类针茅草原的物种多样性存在着显著的差异，从草甸草原（贝加尔针茅草原）到典型草原（克氏针茅草原、大针茅草原）和荒漠草原（小针茅草原），物种多样性逐渐降低。气候因素，特别是降水量，是影响针茅草原物种多样性大尺度空间分布格局的主要因子，年平均降水量、干燥度和相对湿度分别解释了物种多样性变异的19％、21％和22％。总体上，放牧降低了草原群落的物种多样性，但对典型草原物种多样性的影响要大于草甸草原和荒漠草原。大针茅草原中，放牧与气候因子之间存在显著的交互作用。 3.降水量是影响群落地上生物量的主要气候因子。从贝加尔针茅草原到大针茅草原、克氏针茅草原和小针茅草原，群落地上生物量逐渐降低，分别为156.25±11.38、127.50±8.38、95.02±6.43和46.16±4.04g m-2。同地上生物量相比，贝加尔针茅草原、大针茅草原和克氏针茅草原的地下生物量主要受≥10℃积温的影响，而小针茅草原的地下生物量主要受水分的影响。放牧显著降低了针茅草原的地上生物量，但放牧对地上生物量的影响与气候因子之间存在显著的交互作用，即放牧强度也受到气候因素的制约。各类针茅草原的地下生物量在不同利用强度之间无显著的差异（p＞0.1）。土壤因子对群落地上和地下生物量的影响与群落类型有关，且通过与气候因子的交互作用共同影响群落的地上和地下生物量。气候和放牧是影响针茅草原群落地下/地上生物量比的主要因素。随着干燥度的增加，从贝加尔针茅草原到大针茅草原、克氏针茅草原和小针茅草原，群落地下/地上生物量比逐渐增加，分别为8.63±1.66、11.28±2.18、14.31±1.79和17.69±1.66。同时，随着放牧强度的增加，各类针茅草原的地下/地上生物量比呈增加的趋势，尤其是典型草原中的大针茅草原(p=0.0172)和克氏针茅草原(p＜0.0001)。