放牧作为的草地生态系统历史久远的利用方式不仅为人类的生产、生活提供了重要的保障,同时也对维持草地生态系统多样性、功能及服务有着至关重要的作用。但长期过度放牧导致的草地生物多样性降低和生态系统功能与服务退化已经引起生态学界的普遍关注。本研究于2012年在内蒙古锡林郭勒典型草原搭建放牧平台,通过控制单位草地面积载畜率模拟放牧强度,即重度、中度、轻度和不放牧强度,分别为8、4、2和0只绵羊/天·公顷,基于在2014年至2018年的植物生长季阶段(6月至9月)全面对植物群落生产力、多样性、碳/水循环和土壤养分等群落构建和生态系统功能指标监测,揭示放牧强度的改变在时间尺度上如何导向植物群落的构建和生态系统功能的转化,探讨放牧诱导的(grazing-induced)植物群落演替如何在时间尺度上耦合环境因子作用于草地生态系统多功能性。本文主要研究结果与结论如下:1.草原群落地上生物量、浅层与中层地下生物量、高度和密度年内不同季节与年际间差异均较大。放牧强度的增加降低了群落地上生物量、高度、密度(轻度除外)和枯落物,并随着放牧年份的增加,这一趋势被加剧;但群落地下生产力变化较慢或者较稳定,由此导致放牧强度的增加显著增加了植物群落根冠比。与不放牧对照组相比,群落密度在轻度放牧下增加;轻度放牧强度增加中、深层(30–100 cm)根系生物量。2.草原群落物种多样性、功能多样性和谱系多样性在年内生长季和年际间的差异均显著。随着放牧年限的增加,放牧强度对α、β和γ多样性影响的趋势基本不变(即轻度放牧增加但重度放牧降低),但是放牧强度对Shannon-Wiener、Simpson和Pielou多样性的影响趋势被加剧(如轻度放牧降低但中度和重度增加);功能离散度和Rao二次熵(Rao’s Q)随放牧强度的增加由先降低后增加的趋势逐渐演变为线性增加的趋势,功能均匀度也由降低趋势转变为增加趋势,功能趋异度的降低趋势在减弱。但是,月份和年份与放牧强度对群落谱系多样性的影响存在耦合效应,且放牧促进群落谱系结构向聚集方向发展。3.多年生丛生和根茎型禾草在年内生长季阶段比较稳定,放牧强度的增加促进了多年生丛生禾草在群落中的相对生物量却降低了多年生根茎型禾草相对生物量。多年生杂类草和一、二年生植物在生长季月份中表现出相反的生长趋势,多年生杂类草的相对物种丰富度逐渐降低,而一、二年生植物逐渐增加;放牧强度的增加显著降低了多年生杂类草的相对物种丰富度和相对生物量,却增加了一、二年生的相对物种丰富度。放牧强度的增加分别降低了C3植物的相对物种丰富度和C4植物的相对生物量,但却增加了C4的相对物种丰富度和C3的相对生物量。以上趋势均随放牧年限的增加而加剧。4.土壤碳/氮的垂直分异是调控土壤养分的主要因子;放牧影响中层土壤碳,而土壤表层碳/氮年际波动较大。放牧强度的增加降低土壤重量含水率,但对土壤体积含水率和温度的影响在年份和月份尺度差异都较大。5.放牧强度对群落碳/水循环过程的影响存在很大的过程特异性(processdependent),随年份和月份推延呈降低趋势,且年份和月份尺度的影响大于放牧的。放牧强度的增加先促进后抑制群落碳/水交换速率。年份对以植物为主的光合、蒸腾过程的影响最大,而月份对以土壤过程为主的呼吸或者蒸散过程的影响最大。虽然,放牧对群落碳/水利用率影响不显著,但各碳/水利用率指标在年份和月份尺度差异均显著。6.放牧强度对生态系统多功能性影响不显著,但是生态系统多功能性年际间变异显著;结构方程模型指出,植物物种、功能和谱系多样性指数对生态系统多功能性没有直接调控作用,但土壤温度直接促进生态系统多功能性。本研究综合揭示了放牧强度的变化对内蒙古天然典型草原群落生产力、多样性、碳/水循环和土壤养分等群落构建和生态系统功能的影响在年内生长季阶段和年际间尺度多表现为属性特异性(identity-dependent)。这一研究有助于充实放牧生态学、生态系统生态学等学科领域的基础理论,对草地生态系统的多功能性管理也有一定的应用价值。