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互利关系对生态系统服务和功能有十分重要的作用,以蜜露为纽带,蚂蚁Formicidae与半翅目Hemiptera昆虫的互利关系是研究物种间正相互作用的经典模式系统之一。本研究主要以蚂蚁-紫胶虫Kerria spp.互利关系为对象,以西南山区紫胶苗木、紫胶成熟纯林和紫胶-砂仁混农林等不同土地利用方式为研究系统,探究蚂蚁-紫胶虫互利关系和寄主植物之间的耦合作用导致的上行效应和下行效应对系统中植物适合度和节肢动物不同营养级的影响,进而如何影响生态系统服务和营养元素分布。本研究主要结果如下:（1）在紫胶苗木中,植物丰富度对牛肋巴Cajanus cajan（F=4.670,P=0.010）和木豆Dalbergia obtusifolia（F=3.674,P=0.290）的地上生物量均有显著的影响,而蚂蚁-紫胶虫互利关系对寄主植物的生物量没有显著的影响。木豆在物种丰富度为2时地上生物量最高,在与南岭黄檀Dalbergia balansae混合种植时其生长状况最好;牛肋巴在单一种植时地上生物量最高,随着物种丰富度的增加有下降的趋势;南岭黄檀在各种处理下其生物量没有明显差异,未受到物种丰富度及物种间相互作用的影响。在一定种植密度下,3种植物所组成的植物群落地上总生物量与物种丰富度呈单峰曲线关系。（2）互利关系和植物物种丰富度对4种寄主植物苗木的适合度有不同影响,两者不会产生交互作用。互利关系会显著增加木豆的总酚（F=3.453,P=0.040）和总氮含量（F=4.851,P=0.022）,但是显著降低了抗氧化能力（F=3.455,P=0.037）,对可溶性糖、地径和枝条长度没有显著影响,而植物丰富度仅对地径（F=3.764,P=0.026）和枝条长度（F=2.911,P=0.05）有显著的积极影响;互利关系对牛肋巴的适合度没有显著影响,而植物丰富度显著降低了其总酚（F=2.697,P=0.079）、总氮（F=6.248,P=0.003）和可溶性糖含量（F=4.375,P=0.019）;互利关系对南岭黄檀的各项适合度性状均没有显著的影响,从结构方程模型分析来看,植物丰富度对可溶性糖（β=-0.381,P=0.05）和地径（β=-0.337,P=0.014）有显著的负面影响;互利关系显著降低了聚果榕Ficus racemosa的总酚含量（F=9.749,P=0.001）和抗氧化能力（F=4.295,P=0.026）,同时显著提高了总氮含量（F=3.290,P=0.05）,对可溶性含量、地径和枝条长度等性状没有显著影响。（3）在紫胶苗木中,蚂蚁多度与紫胶质量有显著的正相关（R=0.739,P<0.001）,互利关系（F=48.9,P<0.001）和植物丰富度（F=137.85,P<0.001）均会显著增加样地中的蚂蚁多度,两种处理对蚂蚁的丰富度也有显著影响（互利关系:F=16.455,P<0.001;植物丰富度:F=7.396,P=0.001）。（4）蚂蚁-紫胶虫互利关系和植物物种丰富度对节肢动物各营养级的多度产生不同的影响。互利关系会显著降低消费者的多度（F=31.916,P<0.001）,植物丰富度会显著提高消费者的多度（F=51.560,P<0.001）;互利关系对捕食者多度无显著影响,而植物物种丰富度会显著增加捕食者多度（F=10.976,P<0.001）。（5）从营养级之间的影响路径来看,受互利关系影响的蚂蚁对节肢动物中捕食者和消费者均有显著的下行作用,有互利关系处理下蚂蚁对捕食者的影响强度要高于自然对照组,互利关系对捕食者的影响要强于对消费者的影响。植物丰富度会通过影响植物的生物量而对消费者和捕食者产生显著的上行效应影响,这种影响会随着营养级的升高而显著减小。（6）在成熟紫胶林中,有紫胶虫和无紫胶虫的寄主植物的树栖蚂蚁和地表蚂蚁在物种多样性和群落结构上均没有显著的差异。不同样地的紫胶林中,树栖蚂蚁的多度有显著差异（F=7.256,P=0.011）。不同样地的紫胶虫寄生蜂有显著差异（F=17.108,P=0.003）,而这种差异主要是由树栖蚂蚁多度造成的（β=-0.707,P<0.001）,紫胶体积和寄主植物种类对寄生蜂没有显著的影响。（7）在成熟紫胶林中,受互利关系影响,不同强度的紫胶生产会显著影响植物和土壤中不同营养元素含量的分布。紫胶生产强度显著影响植物中氮的含量（F=6.090,P=0.036）,但是对磷和钾没有显著的影响。低强度紫胶生产样地的植物含氮量显著高于高强度紫胶生产和无生样地。不同强度的紫胶生产对土壤中全氮、速效磷的含量无显著影响,但是对全磷（F=11.649,P=0.004）、全钾（F=14.367,P=0.002）和速效钾（F=36.158,P<0.001）有显著影响,高强度紫胶生产样地土壤中全磷和全钾的含量都显著低于无生产样地。（8）在紫胶-春砂仁混农林中,受互利关系影响,节肢动物群落的多度显著高于纯砂仁样地（F=5.836,P=0.024）,互利关系显著增加了春砂仁的正常果实数量（F=23.482,P<0.001）,减少了不正常果数量（F=11.923,P=0.003）,与纯砂仁样地相比,紫胶-砂仁混农林有更高的作物产出。消费者只对春砂仁的正常果数有一定的负面影响,而蚂蚁与传粉者对正常果数均有显著的积极影响,且影响能力显著高于消费者。综上,在不同的生态系统中,蚂蚁-紫胶虫互利关系会与寄主植物产生耦合作用,对植物个体适合度、生产力,对节肢动物群落各营养级之间的相互关系以及对生态系统营养元素含量分布和服务等均产生了不同的生态效应。这些研究既是对互利关系重要前沿理论的探讨,也是对山地保护和发展的技术支持和决策依据,有重要的理论价值和实践指导意义。