固沙植物群落稳定性机制的探讨.PDF

第24 卷　第4 期 中　国　沙　漠 Vol.24　No.4 2004 年7 月 　　　　　　　 　　　　　　JOURNAL OF DESERT RESEARCH 　　　　　　　　　　　　　 Jul.2004 :1000-694X(2004)04-0461-06 1 2 3 3 曹成有 , 朱丽辉, 蒋德明, 范世香 (1.东北大学理学院生物系, 辽宁沈阳　110004;2.辽宁林业职业技术学院, 辽宁沈阳　110101;3.中国科学院沈阳应用 生态研究所, 辽宁沈阳　110016) 　:采用多样性理论和冗余理论对固沙植物群落稳定性机制进行了论述。 物种多样性的变化能很好地反映固 沙植物群落的稳定性状态。 在生物学各级水平都存在冗余, 冗余是生命系统在长期的进化过程中逐渐形成的一种 特性, 其主要功能是确保生物个体和群体更好地适应极端环境、维持正常的生长发育和保持稳定, 而且其功能只是 在受到干扰时才明显地表现出来。 削弱冗余, 会导致在个体、种群或群落水平上产生补偿作用, 以此来增加群落的 功能。固沙植物群落的稳定程度主要取决于群落内冗余的数量和结构, 冗余越多结构越复杂, 群落越稳定。 削弱 固沙群落的根系冗余可获得生物量上的补偿, 但使群落稳定性下降。 :固沙植物群落;稳定性;机制;多样性;冗余 :Q948.157 :A 　　植物群落是生态系统维持相对稳定的基础, 因 发展, 群落内其它生物协同发展, 动物多样性也随之 此生态系统的稳定性在很大程度上取决于植物群落 提高。由于生态系统的生物量/生产率与其多样性 对干扰的抵抗能力和自我修复能力。一般认为, 衡 成比例, 多样性高的生态系统就有高的生产力, 因而 量植物群落稳定性最重要的尺度是物种组成和结 有高的生态效益和经济效益。退化生态系统的人工 构, 但植物群落是如何通过物种的组成和结构来维 恢复植被过程中, 如果选择的物种及其配置模式适 持物种的稳定性的, 学术界看法不一, 生态学家先后 当, 一般会增加生态系统的物种多样性, 最终使生态 提出不少理论, 其中比较重要的有:多样性理论、反 系统趋向稳定方向发展。 馈控制理论、食物网理论、信息网络、冗余理论等。 但以May 和Levins 等为代表的学者对生物多 本文主要采用多样性理论和冗余理论来探讨沙地植 样性导致系统功能优化的观点也提出疑议, 他们认 物群落稳定性的机制问题。 为生态系统的功能过程主要由组分有机体特别是优 1　 势物种的功能特点所决定而并非依赖于它们种类的 数目, 群落对生境的响应也可由优势种的功能特点 进行预测, 同时不受制于植物的多样性。这种观点 　　土地沙化及植被退化过程往往伴随着生物多样 在许多自然生态系统的研究中也得到了证明。 性的衰退。退化生态系统内部的各个生态过程和速 尽管对物种多样性与生态系统功能的关系的认 率如氮的矿化作用、凋落物的分解、营养物质的循环 识上尚有分歧, 但对于关键种在生态系统中的功能 等功能都不尽完善。在进行人工植被建设过程中, 和作用问题上却有共识, 即关键种的消失会严重损 [2 ～5] 植物种类数和个体数量都会显著增加, 使多样性得 害生态系统的功能 。因此, 在研究生态系统或 到提高, 从而影响到生态系统的功能。许多研究证 群落稳定性时, 除了要考虑物种多样性, 还要分析主 明生物多样性的提高会导致生态系统在功能上的优 要物种在系统或群落中的功能及对环境变化的反应 [1] 化并导致生态系统稳定性提高 。在生态系统中, 是否一致。对生态系统功能过