本项研究拟从草原群落在过度放牧作用下植物个体小型化机理、群落演替轨迹形成与改变机理、种间关系与空间分布格局转变机理、资源利用格局转变机理及受损生态系统对放牧的反馈调节机理角度,借助数值仿真技术揭示受损草原生态系统恢复演替的机理,以期对草原群落自组织的生态-生物学过程取得深入认识,对以过牧受损的草原生态系统为初始状态的,以优势种更替和种群消长为特征的恢复演替过程获得机理性的认识,对恢复演替过程中群落
本项研究历时4年,基于导致典型草原生态系统在长期过牧条件下的退化演替以植物个体小型化为机理性环节的认识,确定了导致植物个体小型化的的主导作用是家畜践踏,而啃食的作用逊于践踏的作用。践踏使群落土壤表面以下5~10cm处形成紧实层,使土壤的通气、透水能力下降,土壤结构破坏原来使土壤形成团粒结构的土壤有机质,在长期践踏的作用下被挤到矿物质颗粒周边,并填塞土壤孔隙,破坏土壤的微结构,进而导致植物根系分布变浅,个体变小,是为植物个体小型化的外部导因。草地群落对家畜过牧具有负反馈调节的能力即草原群落通过植物个体小型化、茎叶变硬、适口性不好的种群扩大、灌丛增加、营养水平下降等途径使家畜啃食困难,从而减弱放牧中啃食的作用强度,但增强了家畜践踏的作用,使小型化现象加剧。植物个体小型化属于放牧胁迫的响应,植物体内的响应可见诸于植物体内细胞数量与大小的变化、植物内源激素中ABA和激动素的变化、以及植物物理性状的变化。本项研究对恢复演替过程中种间作用途径的变化、种群空间分布格局动态及其在种间作用中的效应、种间竞争强度、种间竞争的能量消耗等现象做了专门研究,确定演替过程的群落组织格局。