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生物多样性、物种组成与生态系统功能的关系是当前生态学领域内的一个重大科学问题。随着生态系统生物多样性研究的不断深入，科学界越来越关注植物多样性如何影响生态系统功能。已往这方面研究大量集中在植物多样性对植物生产力的影响，而关于植物多样性如何影响其他关键生态系统过程（如凋落物分解和土壤碳氮循环）的研究依然不足且存在很多争议。植被凋落物分解是陆地生态系统中控制生态系统碳(C)、氮(N)循环、植物生长以及群落结构的一个重要的过程。以往关于凋落物的研究大量集中在单一凋落物分解上，但是对混合状态下的凋落物分解及其对土壤生态过程的影响研究较少。特别是，青藏高原由于其植被和土壤对全球气候变化极为敏感，已成为研究生物多样性和生态系统功能之间关系的重点区域，而关于该区域内混合凋落物分解的研究更是十分缺乏。 基于此，本论文选取藏北高寒草原四种典型物种的凋落物，紫花针茅（Stipa purpurea，SP）、青藏苔草（Carex moorcroftii，CM）、火绒草（Leontopodium pusillum，LP）和昆仑蒿（Artemisia nanschanica，AN），(1)通过野外条件下混合凋落物分解，探讨凋落物混合对分解的混合效应，并分析影响混合效应的主导因素;(2)通过室内混合凋落物与土壤培养试验，分析不同凋落物组合下土壤CO2、CH4、N2O排放规律，以及土壤总有机碳(TOC)、可溶性有机碳(SOC)、土壤总氮(TN)、无机氮（Inorganic N，包括硝态氮和铵态氮）、可溶性总氮(STN)以及可溶性有机氮(DON)等化学指标的变化，以及土壤微生物生物量碳/氮、脲酶等微生物指标的变化，研究混合凋落物对土壤碳氮动态的影响及其混合效应;(3)通过设置不同的土壤水分和培养温度条件，研究环境因素会如何改变混合凋落物对土壤碳氮动态的效应。 论文结果显示: (1)混合凋落物会对分解产生普遍的非加和效应，有47.0％的混合凋落物分解得到了加速或者抑制。其中拮抗效应要多于协同效应，分别占30.3％和16.7％。混合凋落物效应的方向和大小会随着分解持续时间而变化，具体表现在试验前期以拮抗效应为主，试验后期已协同效应为主。凋落物的化学组成、凋落物分解时间以及气候因素（包括气温、降水和风速）会显著的影响混合效应的大小和方向。 (2)向高寒草原土壤中添加凋落物后，可以显著增加CO2和N2O的排放、降低土壤对CH4的吸收，增加土壤TOC、TN、SOC、SON、MBC、MBN、UA含量，降低土壤中TIN的含量;凋落物的物种丰富度对土壤C、N动态的影响较小，而凋落物的化学特征（如，C、N、lingin∶N、phenol∶N、cellulose和cellulose∶N等）对土壤C、N动态有显著影响。混合凋落物对上述土壤C、N动态产生广泛的非加和效应，总体上拮抗效应占主导。 (3)混合凋落物添加对温室气体排放/吸收的非加和效应主要来自于物种组成而非物种丰富度。对于CO2和N2O的排放，凋落物混合主要对其产生协同效应，分别占70.5％和47.1％;对于CH4吸收，混合效应主要表现为拮抗效应，占60.3％。凋落物的化学组成（如，lignin、N、lignin∶N和total phenols）可以显著影响混合效应的程度(P＜0.05)。此外，凋落物化学组成与非加和效应之间的关系随培养时间的变化而变化。 (4)基于上述两个研究结果，本论文尝试通过建立凋落物化学多样性，来探讨混合凋落物与土壤C、N过程的关系。本论文计算出了六种不同的化学多样性指数（FAD2、MFAD、FD、FDQ、FRic和FDis），发现混合凋落物的化学多样性可以显著影响混合凋落物对土壤C、N的非加和效应。同时发现，综合化学多样性和培养时间的线性模型可以更好的解释混合凋落物的非加和效应。 (5)为了研究未来气候变化条件下（如，温度、水分状况的改变等）凋落物多样性是如何影响土壤C、N过程的，本论文另设置不同土壤水分条件(20％、30％和40％田间持水量，WHC)和不同培养温度下（15℃和25℃）混合凋落物与高寒土壤的培养实验，探讨土壤水分状况和培养温度对凋落物混合效应的影响。结果表明，土壤水分和培养温度可以改变凋落物组成对土壤C、N动态之间的影响。在混合凋落物中，混合凋落物会对土壤CO2，SOC，TIN和MBC产生非加和效应，并且，较高的土壤水分会增强混合凋落物对CO2的协同效应、减弱对MBC的拮抗效应，会增强对SOC和TIN的拮抗效应;较高的培养温度会降低混合凋落物对CO2排放的协同效应、减弱对SOC的拮抗效应、增强对TIN的协同效应以及增强对MBC的拮抗效应。此结果表明混合凋落物对土壤C、N动态的效应是受环境条件影响的。 综上所述，本论文表明了藏北高寒草原生态系统的凋落物在混合状态下会对分解和土壤C、N动态产生普遍的非加和效应，并且这些非加和效应会受到凋落物化学组成、化学多样性、分解持续时间以及环境因素（如，温度、降水、风速和土壤水分等）的影响。本论文的研究结果将有助于理解全球变化背景下生物多样性与生态系统功能之间的关系。