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近些年来，由于气候逐渐变暖，以及人类活动影响加剧，高寒草甸植被所依存的环境条件遭受严重破坏，草地环境严重退化，植物的更新和进化受到极大影响，植物群落功能特征也随之出现较大变化，从而加速了高寒草甸的衰退进程。因此，研究高寒草甸生态系统对气候变化和人类活动的响应与适应等过程已成为国内外众多学者所关注的问题。本研究以红外线辐射器作为增温装置，在青藏高原高寒草甸区进行模拟增温试验，并利用刈割模拟人类放牧活动，探讨高寒草甸植被-土壤特征对增温、刈割及增温+刈割交互作用的响应，以揭示高寒草甸在气候变化和人类活动下的动态变化趋势，从而为高寒草甸地区植被-土壤的保护和利用提供理论基础和科学依据。本文根据随机区组设计布设了两种实验。实验一为增温实验，时间为2010年7月-2011年10月，包括对照、130 W/m2增温和150 W/m2增温三种实验处理;实验二为增温-刈割实验，时间为2011年11月-2013年9月，包括对照、增温、刈割、增温+刈割交互作用四种实验处理。调查的植被指标包括高度、盖度、频度、数量、地上生物量、地下生物量及物种多样性;土壤指标包括温度、水分、有机碳、活性炭、全氮、铵态氮、硝态氮、微生物碳和微生物氮;空气指标包括温度、湿度、水汽压、风速和辐射。本研究主要内容包括： ⑴研究高寒草甸夏季植被特征。夏季植被高度对地上生物量影响较大(R=0.892，P＜0.01)，而盖度对地下生物量影响较大(R=0.883，P＜0.01)。在植被生长过程中，地上部分与地下部分密切相关(R=0.461，P＜0.01)，说明植被在将能量分配给地上茎叶的同时也分配到地下根系。然而，由于地上部分和地下部分所处环境差异较大（如地气温差）而表现出不同的生长模式，地上部分近似等速生长(幂指数为1.0111)，地下部分则表现为异速生长(幂指数为0.4585)。一年之后(2010-2011年)植被地上生物量和地下生物量均呈减小趋势，这与土壤温度、土壤水分及空气温度的显著降低密切相关，并且地上生物量(P＜0.05）较地下生物量（P＞0.05）对温度和水分的响应更为敏感。 ⑵研究高寒草甸对模拟增温的短期响应。红外线辐射器在高寒草甸的增温效果较好。空气-地表-土壤温度都随增温幅度增强而增加，并对0-40 cm浅层土壤温度产生较大影响(P＜0.05）。增温对60-100 cm深层土壤水分产生较大影响（P＜0.05），促进0-40 cm深度土壤水分减少，增加40-100cm深度土壤水分。短期增温对高寒草甸植被影响并不明显(P＞0.05)，但对植被产生正效应，其中植被高度和地上生物量随增温有增加趋势;植被盖度和地下生物量在前期有增加趋势，后期增加趋势减弱。 ⑶研究高寒草甸植被特征与温度、水分因子关系。高寒草甸植被符合生物多样性代谢理论的第一个假设，即植被物种丰富度的对数与绝对温度的倒数呈显著线性递减关系，说明在一定温度范围内植被物种多样性随温度升高而显著增加，且空气-地表-0-20 cm浅层土壤温度(R2＞0.6，P＜0.01)较40-100 cm深层土壤温度(R2＜0.5，P＜0.05)对植被物种多样性影响大。但高寒草甸植被新陈代谢过程中的平均活化能为0.998-1.85eV，高于生物多样性代谢理论预测值0.6-0.7 eV，这是高寒草甸植被长期适应低温环境的结果。在植被特征与温度、水分因子关系中(RDA排序)，温度对植被地上部分影响较大，土壤水分对全株影响均较大，其中40 cm、60 cm深度土壤水分对植被地上部分产生直接影响，40 cm深度土壤温度和60 cm深度土壤水分对植被地下部分产生直接影响。适当的增温与降水均可极显著促进高寒草甸植被生长。 ⑷研究高寒草甸植被-土壤特征对增温和刈割的响应。增温显著促进了植被高度（P＜0.05），增温+刈割交互作用显著增加了植被物种丰富度（P＜0.05），但植被盖度对增温并不显著(P＞0.05），而且植被地下生物量具有从土壤浅层转移到深层的趋势。增温和刈割都具有提高植被物种多样性的趋势，但物种多样性对增温和刈割的响应在短期内并不敏感(P＞0.05）。土壤铵态氮、硝态氮和土壤微生物对增温和刈割的响应也不敏感（P＞0.05），但总氮、有机碳和活性碳具有从土壤浅层迁移到深层的趋势，即总氮、有机碳和活性碳在不同土层中的分配比例趋向土壤深层，这可能减弱土壤碳的释放，减少大气CO2的来源，进而可能促使青藏高原高寒草甸对气候变暖形成负反馈。 ⑸推测在增温处理下土壤水分下移造成表层土壤干旱，受干旱胁迫的植被地下生物量迁移到土壤深层以获得更多的水分，从而导致土壤活性碳、有机碳和全氮在不同土壤层中的分配比例发生变化，使其分配比例向土壤深层转移。我们的研究补充了以前关于气候变暖和过度放牧影响地下生物量和土壤养分在不同土层分布的研究。尽管在增温装置和模拟气候变暖方法等方面还存在不确定性，全球变暖很可能改变土壤特性和植被生长条件，特别是在已适应低温的多年冻土环境中。本研究得到的结论可以增进了解全球变暖影响高寒系统变化的根本原因，同时极大促进模型的评估和修正。