由于物质生产和经济利益的需求,畜牧业经营者最大化地养殖家畜,致使大面积的草地超载过牧,从而导致草地生态系统出现了不同程度地退化或更严重的荒漠化,如青藏高原的典型高寒草甸生态系统,一些地方出现了人面积草地的退化和沙化现象。因此,对于草地的退化过程与恢复机理问题的研究,是当今全世界生态学界最为关注的热点问题之一。地上部分植被多样性、生产力等特征,植物群落结构组成和地下营养循环是其研究的关键所在。鉴于此,通过施肥和模拟放牧对青藏高原东缘高寒草甸生态系统的作用进行了研究,试图探明其退化过程与恢复的机理。许多研究业已表明,恢复的成功与否是建立在群落的特征、物种多样性或生态系统的作用过程,近十年以来,尤其生物多样性损失因果关系以及功能群多样性的效应,引起了生态学家的巨大的关注与广泛的争议。 我们的实验研究结果显示,在没有施肥的情况下,物种多样性较高,施肥导致物种多样性显著下降,而且其下降的程度随施肥梯度的增加而增加。施肥后生产力显著增加,但随时间持续性地施肥,生产力在各个施肥梯度都在逐渐下降,这说明持续性地施肥并不能够维持高寒草甸群落高的生产力。这是以往研究前所未有的。尽管施肥也使总的个体密度降低,但禾草植物的密度和生物量却显著上升,这是因为添加限制性资源后,尤其是在高肥力下,禾草植物依其本身特征的优势发生了补偿效应。而且,在高肥力下,当施肥导致仅有少数功能群存活时,中等水平的刈割增加了功能群多样性。以生物量指标为衡量的依据,高肥力区的模拟放牧使禾草植物发生了补偿效应;中等肥力区轻度模拟放牧时发生了超补偿现象。结果还发现,当植物地上部分烘干的生物量超过50g/0.25m~2,禾草类植物占优势;在25～50g/0.25m~2范围内,主要为莎草科植物;而杂草,有毒草以及豆科植物主要分布在0—25g/0.25m~2之间。这种分布格局有利于预测植物群落结构和组成的变化。在生长季末,对控制区和各施肥梯度上基本的土壤资源进行分析,发现速效氮在施肥梯度上没有发生显著变化,而速效磷随施肥梯度的增加而显著的增加。由此可以推断,高寒草甸生态系统土壤资源可能受氮元素的限制,而不是磷;有机质没有发生显著变化,而土壤酸度随施肥梯度的增加有减