氮素的吸收和利用是天然草地的生产力和其群落结构变化的一个很重要的影响因子,弄清楚氮素添加是否以及如何改变物种的空间分布进而改变一定程度上的多样性,对于保护和恢复天然草地的物种多样性具有重要的意义。我们以青藏高原的高寒草甸为例来检测氮素添加通过改变物种内和物种间在空间分布上的关联进而影响其多样性的假说。本文以样地所有地上的植物物种(51个物种)为研究对象,通过不同梯度的施肥实验(Og/m2,5g/m2, 10g/m2,15g/m2)运用空间分析方法对其空间分布关系进行研究。结果显示仅在1米的尺度上施肥样方和对照样方就出现了差异。物种的丰富度仅仅是在很小的尺度上(0.0625平方米)有相似性,但是在较大尺度上施肥样方的物种丰富度降低到只有对照样方的94%(5g/m2)、82%(10g/m2)、88%(15g/m2)。这些不同可以由物种空间分布的不同来解释。在施肥样方和对照样方物种总的丰富度和多度都没有显著性差异的情况下,我们发现不同功能群的多度之间存在显著的差异,两类样方的群落优势种的组成发生了改变。我们对发生变化的功能群的物种进行了种内和种间的点格局分析,发现就禾本科属(Poaceae)而言,氮素添加加强了种间关系及种内聚合；而对于龙胆科属(Gentianaceae)和毛茛科属(Ranunculaceae),氮素的添加减弱了种间关系及种内聚合。在大尺度范围内明显减少了物种间的更替(turnover),进而导致了在大尺度上具有较小的物种丰富度。我们的研究为种内种间的聚集度随着尺度的增大进而影响群落的多样性的理论预测提供了强有力的支持。结果还表明,氮素添加的影响可以通过这种机制来说明,即通过降低物种间的更替来降低物种的多样性(物种的丰富度)。最后,这个理论强调了氮素添加可以通过改变种内种间的聚集程度来改变物种群落的空间分布格局,为以后调节和监控施肥量对草原物种的影响提供了新的理论依据。