生物多样性对于维持和提高生态系统功能稳定性具有重要作用。近年来国内外学者围绕维持群落和生态系统时间稳定性的选择效应和互补效应两大机制以及物种多样性、种群时间稳定性和群落时间稳定性的关系已经做了大量研究。然而,关于物种多样性、种群时间稳定性和群落时间稳定性三者的关系仍然存在着争议。理论研究表明,种群时间稳定性与群落时间稳定性间呈现何种关系与物种多样性增加引起的种群时间变异性强度有关,并决定着种群时间稳定性与群落时间稳定性间是负相关、正相关或无相关。这种变化也与决定群落时间稳定性的机制存在着密切联系。本研究以青藏高原高寒草甸(alpine meadow)为研究对象,基于11年的群落物种盖度数据,探索高寒草甸最为常见的两种扰动因素-刈割和施肥对种群时间稳定性和群落时间稳定性的影响,以及刈割、施肥扰动下物种多样性、种群时间稳定性和群落时间稳定性三者之间的关系,验证Tilman关于决定种群时间稳定性与群落时间稳定性关系的理论预测。具体研究内容包括:(1)刈割和施肥对物种多样性的影响;(2)刈割和施肥对群落时间稳定性的影响;(3)刈割和施肥对种群时间稳定性的影响;(4)刈割和施肥扰动对种群和群落时间稳定性关系的影响;(5)优势种时间稳定性与群落时间稳定性的关系;(6)各种稳定性机制对维持群落时间稳定性的相对贡献。研究结果如下:(1)刈割和施肥对物种多样性的作用相反,刈割提高物种多样性,施肥降低物种多样性,且施肥对物种多样性的影响大于刈割的影响。(2)刈割能够提高群落时间稳定性,施肥则降低群落时间稳定性。施肥对群落时间稳定性的影响也大于刈割。刈割通过增加物种多样性提高了群落物种的投资组合效应、异步性效应和平均种群时间稳定性,继而提高了群落时间稳定性;施肥降低了物种多样性、投资组合效应、平均种群时间稳定性和优势种及亚优势种的稳定性,从而降低了群落时间稳定性。(3)刈割对平均种群时间稳定性没有直接影响,而是通过提高物种丰富度间接提高了平均种群时间稳定性。施肥能够直接降低平均种群时间稳定性,也可间接通过降低物种丰富度和提高物种盖度总方差间接降低平均种群时间稳定性。(4)在我们的研究群落中存在投资组合效应且回归斜率z>2,增加物种多样性同时提高了种群和群落时间稳定性,这证实了 Tilman的理论预测。并且发现在我们研究的群落中物种多样性、平均种群时间稳定性和群落时间稳定性三者之间存在正相关。(5)刈割对优势种、亚优势种以及优势种与亚优势种组合的时间稳定性影响不显著,而施肥则显著降低了三者的时间稳定性。因此,在施肥扰动下优势度效应并未成为维持群落时间稳定性的主导机制。研究还发现,维持群落时间稳定性和平均种群时间稳定性正相关关系的种群因素主要是亚优势种而不是优势种,说明亚优势种在维持群落时间稳定性方面也可以发挥重要作用。(6)通径分析显示,在群落受到刈割和施肥扰动的共同影响时,决定群落时间稳定性的3个最主要因素是平均种群时间稳定性、香农-威纳指数和物种丰富度,它们都与群落时间稳定性呈正相关;其次是物种多样性增加降低物种波动的总方差而产生的稳定效应,以及由刈割直接驱动的优势种的稳定性效应。异步性效应提高群落时间稳定性的作用相对较弱。综上所述,高寒草甸在遭受刈割和施肥扰动时,群落时间稳定性同时受物种多样性效应和优势度效应的调节,群落时间稳定性的增加主要依赖于平均种群时间稳定性、优势度效应和投资组合效应,其中来自种群稳定性的影响尤其强烈。由于物种多样性增加同时提高了种群和群落的时间稳定性,证实了 Tilman关于种群时间稳定性和群落时间稳定性正相关的理论预测。