本研究采用目前在生物多样性研究领域常用的微宇宙实验，研究在不同浓度重金属镉胁迫下生物多样性与生态系统功能的关系，并试图揭示其内在的相关机制。 通过预实验培养，从众多藻类中选择并建立了拥有10个藻种的藻种库，分别是：莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardti)，摩氏衣藻(C．moewuaii(—))，卵配衣藻(C．eugametos)，蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)，镰形纤维藻(Ankistrodesmus falcatus)，羊角月牙藻(Selenastrum capricornulum)，斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)，四尾栅藻(S．quadricauda)，二形栅藻(S．dimorphus)，鼓藻(Staurastrum chae)。对所有藻种进行不同镉浓度的耐性实验显示，镉浓度为6、12 mg/L分别是藻种的中，强度干扰浓度。 在不同镉浓度(0、6、12 mg/L)下，从10个藻种中随机抽取构建具有不同物种丰富度的水生藻类微宇宙系统。物种丰富度梯度分别为1、2、4、8四个梯度。物种丰富度为1时，每个藻种5个重复，物种丰富度为2、4、8时，每个物种丰富度梯度均设20个重复。从微宇宙建立到实验结束共持续8周，每周定期从各个微宇宙中取出一定量的藻液进行数量统计，并更换相同体积相同镉浓度的新鲜培养基以维持环境条件的一致。群落生产力以藻类干重表示，藻类干重根据藻类数量与干重的换算系数计算得出。 1.根据藻类在镉浓度为0、6、12 mg/L下的生长曲线和耐性指数可将藻种分为耐性种和敏感种。其中：莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)，摩氏衣藻(C。moewuaii(—))，蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)，镰形纤维藻(Ankistrodesmus falcatus)属于耐性种，而卵配衣藻(C．eugametos)，羊角月牙藻(Selenastrum capricornulum)，斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)，四尾栅藻(S．quadricauda)，二形栅藻(S．dimorphus)，鼓藻(Staurastrum chae)属于敏感种。 2.当镉浓度为0 mg/L时，物种丰富度与生态系统生产力不相关，但当镉浓度为6、12 mg/L时，物种丰富度与生态系统生产力显著相关，特别是当镉浓度为6 mg/L时，物种丰富度与生态系统生产力相关性随时间延长而增强。相对产量之和Relative Yield Total(RYT)分析更加有利地证明了上述实验结果。 3.生物多样性与生态系统功能关系的内在机制分析显示：当镉浓度为0 mg/L时，群落的物种丰富度与群落的净效应之间没有相关性。而当镉浓度为6、12 mg/L时，群落的物种丰富度与群落的净效应显著相关，且随着时间的延长净效应值不断增加。特别是当镉浓度为6 mg/L时，物种丰富度最大时群落净效应值也最大。 4.当镉浓度为0 mg/L时，物种丰富度与选择效应没有相关性。当镉浓度为12mg/L时，物种丰富度与选择效应呈负相关，且随时间延长而减弱。 5.当镉浓度为0 mg/L时，物种丰富度与互补效应没有相关性。当镉浓度为6 mg/L和12 mg/L时，物种丰富度与互补效应显著相关，且随时间延长而增强。 综上所述，在无镉胁迫下，生物多样性与生态系统功能(主要指群落的生物量)不相关。当镉胁迫时，生物多样性与生态系统功能显著相关，且随时间和镉胁迫强度而增强，互补效应是其主要内在机制。因此，生物多样性与生态系统功能的关系是环境依赖的。