由太阳辐射差异驱动的南-北坡生境梯度上以水分为主的生态因子的变化,使得植物群落中的物种的组成和多度沿坡向发生了相应的变化。从群落主要组分种生理、生态过程和功能性状对土壤含水量的变化适应特征的角度探讨坡向生境梯度上物种周转的成因,应是阐明山地植被沿坡向形成群落梯度的生态学机理的关键。基于以上论述,我们选择了青藏高原东部亚高寒草甸一个具有东西走向的山坡,根据野外群落学调查的结果,分析坡向生境梯度上群落组成和物种丰富度沿坡向的变化。同时选取每个坡向上主要的物种(狗娃花、莓叶委陵菜、高山豆、蒲公英、金露梅),分析其相对盖度与土壤水分变化的关系；再结合室内相关实验,测定主要物种的叶片稳定碳同位素(δ13C)值、叶片干物质含量(LDMC)、比叶面积(SLA),分析这些叶片性状随坡向梯度的变化以及水分利用效率和气孔导度随坡向梯度的变化趋势,并分析主要物种生物量与其δ13C值的相关性。通过以上的测定分析得出如下结果：1、从阳坡到阴坡土壤含水量呈线性递增趋势(y=0.011x+0.1341,r2=0.9081)含水量从14.68%逐渐增加到25.96%,不同坡向之间土壤含水量存在极显著差异(p<0.0001)。2、物种丰富度从阳坡到阴坡逐渐递增,各坡向间差异显著P<0.05。坡向梯度上群落β多样性随坡向由南向北的变化呈现单峰曲线变化趋势(y=0.0002x2+0.0316x+1.0455),在半阴半阳坡达到最高值。狗娃花为阳坡的优势物种,相对盖度与土壤含水量呈显著负相关关系(y=-0.87x+26.508,r2=0.839,p<0.0001);而在阴坡金露梅灌丛成为优势物种,相对盖度与土壤含水量呈显著正相关关系(y=13.903x-280.955,r2=0.683,p=0.0l4);常见种蒲公英相对盖度与土壤含水量呈现先减后增的单峰曲线变化趋势(y=-3.61x2+0.9x+36.719,r2=0.611,p=0.037);莓叶委陵菜和高山豆相对盖度与土壤含水量相关性不显著。3、坡向梯度上主要物种叶片δ13C值与土壤含水量均呈现显著负相关关系,阳坡代表物种狗娃花δ13C值明显高于阴坡代表物种金露梅,莓叶委陵菜、高山豆、蒲公英三个常见种之间δ13C值差异不大；主要物种叶片单位面积干物质含量与土壤含水量均呈现线性递减关系,与比叶面积呈现显著线性递增关系。4、主要物种气孔导度在坡向梯度间变化差异显著(p=0.002),狗娃花和金露梅气孔导度随坡向梯度由南向北变化均呈现下降趋势,常见种莓叶委陵菜、高山豆、蒲公英气孔导度沿坡向变化规律不显著。5、阳坡优势种狗娃花生物量与其δ13C值呈现显著正相关关系(y=5.365x-30.056,p<0.0001,r2=0.92),常见种高山豆δ13 C值随生物量的增加而升高(y=4.88x-31.783,p=0.021,r2=0.507),而阴坡优势物种金露梅与其δ13C值呈现显著负相关关系(y=-4.375x-100.761,p=0.039,r2=0.536),其它两个常见种生物量与其δ13C值相关性不显著。6、主要物种光合速率各坡向间差异显著,而且随着坡向梯度由南向北变化,物种光合速率均呈现出下降趋势,其中阳坡优势物种狗娃花光合速率变化量最大(18.11-3.75),除金露梅外,其它四个物种整体光合速率差异不大,而且金露梅光合速率显著小于其它四个物种。7、主要物种水分利用效率在坡向梯度上存在显著性差异(p<0.0001),从阳坡到半阳坡,狗娃花水分利用效率明显高于其它主要物种,常见种(莓叶委陵菜、高山豆、蒲公英)水分利用效率随坡向梯度的变化差异不大,在阴坡优势物种金露梅水分利用效率显著高于阳坡优势物种狗娃花；根据以上研究结果,我们得出如下结论：1、随着坡向梯度由南向北的变化,土壤含水量呈现出线性递增的变化,群落主要组分种在坡向梯度上的组成、相对盖度、物种丰富度均随着坡向梯度由南向北发生着相应的变化,p多样性从阳坡到阴坡呈先增后减趋势。2、在物种周转过程中,群落主要组分种在阳坡较低土壤含水量的生境条件下,调节气孔导度大小提高COz利用率(δ13C值升高),提高对有限水资源的利用效率,增加生物量的积累,以有利于植物抵御环境的干旱胁迫。在阴坡水资源相对充足的环境下,植被受水分和光照共同影响,通过增加比叶面积以提高叶片的光合生产能力,以弥补阴坡光照不足的缺陷。3、在坡向生境梯度上,受植物叶片气孔导度的影响,植被生物量与其δ13C值呈现出不同的相关性关系：狗娃花和高山豆δ13C值随着生物量的增加而升高,金露梅δ13C值随生物量的增加而降低,莓叶委陵菜和蒲公英δ13 C值随生物量的增加变化规律不明显,表明不同物种对气孔导度变化有着不同的响应。