兼顾农田作物高产和杂草群落生物多样性，对维持农业生态系统的稳定和农田生产力的可持续发展十分重要。随着现代农业的发展和人们对环境问题的日益关注，农田杂草群落综合管理越来越受到相关研究人员的重视。

中科院武汉植物园植物营养与农业生态学科组汤雷雷博士在陈防研究员的指导下，依托位于安徽蒙城县的砂姜黑土生态环境野外科学观测站长期定位肥效试验点，探讨了5种不同施肥模式对冬小麦田间杂草群落结构、生物多样性及冬小麦生长的影响。研究表明，农田杂草群落物种多样性指数（杂草群落物种丰富度、Shannon-Wiener指数、均匀度指数和优势度指数）与作物产量呈显著线性关系；施肥可通过间接改变作物与杂草之间的光照和养分竞争来实现对杂草群落结构组成和生物多样性的影响，土壤大量养分元素在调节杂草群落结构和物种组成的大小方面以P素的影响最大，N素次之，K素最小。该结果可为农田杂草综合控制与管理以及农业生态系统的合理构建提供理论依据。

该研究得到了中加国际合作项目（IPNI-HB-34）和湖北省湿地演化与生态恢复重点实验室开放项目（2011-02）的资助，研究结果以Effect of fertilization patterns on the assemblage of weed communities in an upland winter wheat field为题在植物生态学期刊Journal of Plant Ecology上发表。

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麦田作物产量与杂草群落物种多样性指数关系图