本试验研究降水变化情况下草地生态系统物种多样性与生态系统生产力之间的关系。试验地设在中国科学院植物研究所多伦恢复生态学试验示范研究站,属内蒙古典型草原。通过人工控制,模拟三个降水量梯度,每个梯度下人工模拟单种、2 种、4 种、8种、14 种五个物种多样性水平,物种组合运用重要值不等概抽样。通过测定地上植物量,研究物种多样性与生产力之间的关系,得出以下结论: 1. 在降水量减少50%的条件下,生产力与物种多样性呈现不明显的U 型关系,生产力随物种的增加而降低,但物种数为14 种时的生产力有增加趋势。在降水量不变和增加40%的情况下,生产力与物种多样性呈现U 型相关关系,生产力随物种的增加而降低,其中单种产量最高,4 种、8 种的生产力最低,在物种数为14 种时生产力又开始增加。2. 物种多样性与生产力关系,随着降水量的增加,由接近负相关的U 型关系转变为明显的U 型相关关系,水分条件的改善使得物种多样性水平高的组合生产力得到很大提高。3. 生产力与土壤中C、N 量呈负相关关系,生产力越高土壤中C、N 含量就越低。土壤中C、N 含量主要受植被的生长消耗影响,地上植物量高的,相应的消耗的营养物质就多,导致土壤C 含量和N 含量相应较低。4. 对生产力的贡献,在同等降水量条件下,物种数较低的组合选择效应较强,物种数较高的组合补偿效应较强,物种数中等的组合补偿效应和选择效应相当。随着降水量的增加,补偿效应增强,尤其是物种数较高的组合这种表现更为明显。