近几十年来,受环境污染,人为破坏等多种因素的影响,物种多样性下降的趋势非常普遍。物种多样性对维持系统结构稳定和功能完备起决定性作用,因而多样性丧失对系统稳定性和功能影响的研究一直是生态学研究的一个热点。物种多样性和生产力间的关系能够在一定程度上表征上述影响。物种多样性和生产力间的相关性主要有正相关,负相关,单峰效应和无相关四种模式,其中正相关模式受到的关注最多。互补效应（Complementarity effect）和抽样效应（Sampling effect）是解释正相关性的二种最主要机制,这可能主要是由于这二者间的关系受到很多生物和环境因子的影响而导致二者之间的关系更加复杂。先前的研究主要从群落的角度去解释这二者间的正相关关系,但是对于其它的三种模式并没有很好的解释。本研究试图从组成群落的各个物种对多样性的反应来解释这二者的关系。为此,本研究通过模拟不同多样性的陆生和水生植物群落,分别从群落和物种水平对多样性的反应来解释物种多样性与生产力间的相关性,同时通过物种缺失试验以验证上述推测。本研究主要做了以下三个试验,各试验方法和结果表述如下:（1）本研究测定了8种沉水植物的生物多样性对群落生产力、物种水平植物生物量和碳氮代谢的影响。结果表明,群落水平生物量与植物物种多样性呈正相关,但各物种的物种水平植物生物量对总体物种多样性的响应不同。其中,只有金鱼藻（Ceratophyllum demersum）一种植物生物量与物种多样性呈正相关,其他植物生物量随着物种多样性的增加而减少或不表现出显著的相关性。多数植物的可溶性蛋白质与物种多样性呈正相关,而植物的游离氨基酸和可溶性糖与物种多样性呈负相关或不显著相关。这些结果表明,在本研究水生群落中,选择效应可能占主导地位。由于所研究的物种之间具有较强的竞争性,生物多样性对水生植物碳、氮代谢的负面影响也随着物种多样性的增加而增加。（2）根据水生植物试验结果,我们设计了一个物种生物多样性缺失对8种沉水植物群落生产力、物种水平植物生物量和碳氮代谢的影响的试验。结果表明,与物种完整的群落相比,优势种金鱼藻缺失时群落生物量增加,而非优势种缺失时群落生物量与物种完整的群落的生物量间无显著差异。在物种水平质量上,相对于完整的植物群落,物种缺失群落中沉水植物的可溶性蛋白质、游离氨基酸和可溶性糖含量表现出的促进、抑制或相对稳定的作用。（3）在2008-2013年和2014年进行了大田试验和盆栽试验,研究了植物入侵对本地和入侵群落物种多样性与生产力关系的影响,以及物种水平植物生物量对物种多样性的响应。结果表明,入侵群落中群落水平生物量与植物物种多样性呈负相关本地群落中群落水平生物量与本地群落植物物种多样性呈正相关。物种水平的生物量对物种多样性的反应相对复杂,即在本地群落中大多数物种的物种水平生物量随着物种多样性的增加而增加,而在入侵群落中大多数物种的物种水平生物量随着物种多样性的增加而减少。因此可以推测在入侵群落中,竞争效应占优势,而在本地群落中互补效应或选择效应占优势。我们推测,在陆生本地群落中,互补效应或选择效应可能占主导地位;在陆生入侵群落中,竞争效应可能占主导地位;在本地水生植物群落中,选择效应可能占主导地位。因为植物入侵所导致的种间竞争的加剧,使生物多样性与生产力形成的正相关关系转变为负相关关系。相对于群落分析的结果,分析物种水平对物种多样性的响应可能有助于解释物种多样性与生产力之间的关系。通过分析各物种对多样性的响应,可以很好地解释多样性和生产力的关系,并推测群落的总生物量是由当地群落中所有物种的植物群之间的权衡决定的。优势种金鱼藻缺失后,整个群落的生物量大幅提高,这可能是由于金鱼藻缺失以后竞争效应减弱所致。通过测量不同物种多样性梯度下的每一种植物物种生物量,可以很好地解释多样性和生产力之间的关系,无论这种关系是否受到任何生物和非生物因素的影响。因此,我们认为植物物种水平对物种多样性的反应分析可能有助于解释多样性与生产力之间的关系。