全球气候变暖导致降水格局改变,这无疑会对陆地生态系统,特别是干旱和半干旱地区的生态系统产生巨大影响。降水引起的资源变化会改变植物物种间的竞争关系及动植物相互关系,也会影响植物群落的物种组成及分布。本论文利用在内蒙古锡林郭勒草原建立的大、小型围栏进行实验,围栏连续10年进行人工增雨及布氏田鼠干扰处理,之后逐步取消增雨和田鼠处理,通过测定围栏内三种优势禾本科植物的功能性状以及调查植物群落结构的变化,探讨降雨量增加和布氏田鼠活动以及种间竞争对植物功能性状、物种多样性及群落生产力的影响,以揭示全球气候变化大背景下草地生态系统的变化机制,为合理管理布氏田鼠种群数量以及草原的可持续发展提供可靠的数据。主要研究结果如下:1)增雨和布氏田鼠对群落的物种丰富度和地上生物量有显著的交互作用,与对照相比,轻度增雨和适度增雨显著提高了物种丰富度和地上生物量,但当布氏田鼠存在时,二者显著降低。增雨和布氏田鼠及其交互作用对多样性指数和优势度指数无显著影响。增雨对均匀度指数无显著影响,布氏田鼠显著增加了均匀度指数,但二者对其无显著的交互作用。取消增雨处理后布氏田鼠显著降低了群落的物种丰富度和地上生物量,显著增加了群落的物种均匀度。表明增雨对群落物种组成和生产力有促进作用,而布氏田鼠则有相反的作用,它有利于增加群落物种的均匀分布。2)增雨和布氏田鼠对羊草的功能性状无显著的交互作用。增雨显著增加了羊草的株高、叶宽、叶长、叶面积、叶饱和鲜重和叶干重,使其光合能力显著提高,布氏田鼠显著降低了羊草的株高和叶干物质含量,使其光合能力和防御能力显著降低。增雨和布氏田鼠对羊草的重要值有显著的交互作用,与对照相比,布氏田鼠会降低羊草的重要值,但增加降雨后羊草的重要值显著提高。表明增雨能促进羊草的生长及其在群落中的优势度,而布氏田鼠干扰对羊草生长、生存及其在群落中的优势度产生不利影响。3)增雨和布氏田鼠对克氏针茅的功能性状无显著的交互作用。增雨显著增加了克氏针茅的株高、叶长、叶碳氮比,使其光合能力显著提高,布氏田鼠显著增加了针茅的株高、叶宽、叶长、叶饱和鲜重、叶干重和叶碳氮比,使其光合能力和防御能力显著提高。增雨和布氏田鼠都显著降低了针茅的重要值,且二者无显著的交互作用。表明增雨和布氏田鼠虽然能促进针茅的生长和生存,但针茅在群落中的优势度最终降低。4)增雨和布氏田鼠仅对隐子草的株高有显著的交互作用。增雨显著增加了隐子草的叶碳氮比,但也显著降低了其叶宽、叶面积、叶饱和鲜重、叶干重,导致隐子草的光合能力降低,布氏田鼠显著增加了隐子草的叶面积和叶碳氮比,使其光合能力和防御能力显著提高。增雨显著降低了隐子草的重要值,布氏田鼠显著提高了其重要值,且二者无显著的交互作用。表明增雨会抑制隐子草生长及其在群落中的优势度,而布氏田鼠能促进隐子草生长、生存及其在群落中的优势度。5)结构方程模型显示,增雨处理下,羊草会通过增加株高以及抑制针茅和隐子草的优势度来提高其优势地位;针茅和隐子草会通过增加叶碳氮比来提高其优势地位。布氏田鼠处理下,羊草会通过降低株高以及提高针茅和隐子草的优势度来降低其优势地位;针茅会通过增加叶碳氮比来提高其优势地位;隐子草会通过增加叶碳氮比以及抑制羊草和针茅的优势度来提高其优势地位。说明植物能通过改变功能性状以及影响其他植物的优势度来调节自身的优势地位。6)取消增雨处理后,三种禾本科植物对布氏田鼠干扰的响应发生了变化。布氏田鼠显著提高了羊草的叶宽、叶饱和鲜重、叶干重,显著降低了其比叶面积,使其光合能力和防御能力提高,重要值显著增加;说明取消增雨后,布氏田鼠能促进羊草生长、生存及其在群落中的优势度。布氏田鼠显著降低了克氏针茅的株高、叶长,显著提高了其叶碳氮比,使其光合能力下降,防御能力提高,重要值无明显变化;说明取消增雨后,虽然针茅会改变防御性状来抵御动物啃食,但由于布氏田鼠抑制了针茅的生长,其在群落中的优势地位最终无明显变化。布氏田鼠显著降低了隐子草的叶宽、叶长、叶面积、叶饱和鲜重、叶干重和比叶面积,使其光合能力下降,但防御能力提高,重要值显著降低;说明取消增雨后,布氏田鼠对隐子草的生长的负面效应大于隐子草对田鼠的防御,最终隐子草在群落中的优势度降低。7)取消增雨和布氏田鼠处理后,种间竞争对三种禾本科植物的重要值都有显著的负效应;种间竞争与羊草的株高、叶干物质含量显著负相关,与隐子草的叶宽、叶干重以及叶干物质含量显著负相关;说明种间竞争对植物的光合能力和抗旱能力以及优势地位有抑制作用。综上所述,增雨不仅能够影响优势禾本科植物的生长,而且对植物群落的物种丰富度和生产力有促进作用;布氏田鼠的选择性采食降低了群落的物种丰富度和地上生产力,增加了物种的均匀度;植物通过权衡功能性状以及改变资源竞争能力来达到“生长”和“生存”的目的。因此,增雨、布氏田鼠以及种间竞争共同调节着内蒙古草原的群落结构。