在我国北方半干旱草原区,草原沙化退化现象常常发生；而沙化程度严重的地段,便形成了草原沙地。草原沙地植被向气候顶级草原植被的恢复过程也是草原沙地植被的正向演替过程。每一个演替阶段对应着不同的植物功能型谱(植物功能型的组成),并且存在着明显的优势物种更替现象。演替过程中植物功能型谱的变化以及优势种的更替,实质上就是不同的植物功能型和优势种适应性不同演替阶段沙地环境的综合结果。研究草原沙地演替中植物功能型谱和优势种的适应性,有助于认识沙地植被恢复的特征和规律,从而为草原沙化生态系统的恢复、重建及管理提供科学依据。为此,本文应用野外调查方法,分析了草原沙地早期演替阶段植物功能型谱和多样性,以及不同演替阶段植物功能型多样性与生态系统初级生产力之间的关系；同时,应用实验生态学的研究方法,研究了全球气候变化条件下(增加降水和氮沉降)草原沙地不同演替阶段优势种对模拟演替过程土壤基质变化的适应对策。　　 本文通过对毛乌素、浑善达克和科尔沁以及呼伦贝尔沙地不同演替阶段植物功能型组成和多样性的研究表明,在流动沙丘阶段,植物功能型多样性(Shannon—Wiener index)最低,其中一年生C4非克隆繁殖的植物功能型(PFT17和PFT21)占据绝对优势,当草原沙地进入半固定沙丘演替阶段,其它功能型植物也逐渐出现。此时的植物功能型多样性也大于流动沙丘阶段；多年生C3克隆灌木(PFT4)逐渐成为该阶段的优势种。当草原沙地进入固定沙丘演替阶段,研究中所有的植物功能型在毛乌素、浑善达克、科尔沁和呼伦贝尔沙地都出现了,此时的植物功能型多样性也是最高的。多年生C3克隆灌木(PFT4)的物种百分比和重要值在此阶段都有所下降；而多年生草本,尤其是多年生克隆禾草都显著提高,显示出对该演替阶段较强的生态适应性。在研究中还发现,多年生C3克隆灌木在各演替阶段的物种所占百分比和重要值都较大,在草原沙地自然恢复早期阶段起关键作用。通过对毛乌素沙地不同演替阶段植物功能型多样性和群落初级生产力的研究表明,在毛乌素草原沙地演替中,植物功能型多样性和群落初级生产力都随着沙丘固定程度的增加而增加,且在各个演替阶段(流动、半固定和固定沙丘)植物功能型多样性与群落初级生产力之间都具有显著的正相关关系。此外,本研究也发现多年生C3克隆灌木(PFT4)的生物量在三个演替阶段都较大,且表现非常稳定。再次表明,在毛乌素草原沙地早期演替中,多年生C3克隆灌木能更好的适应沙地环境；对早期阶段生态系统的稳定性起关键作用。对毛乌素沙地不同演替阶段优势种对土壤基质、降水和添加氮素适应性的研究表明,土壤基质、降水和添加氮素都对植物的生长有显著效应。与沙土基质相比较,沙壤混合基质和壤土基质都显著促进了植物的生长；但不同演替阶段优势种对土壤基质的响应存在差异。沙壤混合,特别是壤土基质更加有利于演替后期阶段优势种(本氏针茅和克氏针茅)以及中期阶段优势种(根茎冰草)的生长。不同演替阶段优势种对降水的响应也存在差异,增加降水量尽管都促进了植物的生长,但是更利于演替早期阶段优势灌木(白沙蒿和油蒿)的生长。此外,增加降水对植物生长的影响依赖于土壤基质,在沙土基质上增加降雨量对植物生长的促进作用显著大于其它两种基质；在壤土上增加降水量对植物生长的作用最小。尽管添加氮素能促进植物的生长,但是主要是有利于多年生禾草的生长,且不同演替阶段优势种之间的差异不显著。由此推断,在毛乌素草原沙地演替中不同演替阶段优势种对土壤基质的适应性的差异可能是该地区植被演替的重要驱动力；而全球气候变化(增加降水量和氮沉降)可能会修饰上述演替过程。