在高山寒漠带，生态环境脆弱，气候条件恶劣，植物种类很少，植被稀疏。而垫状植物是分布于高山寒漠的一类密致簇生的代表性植物，其种群或群落广泛存在于高山寒漠地区各种植被类型中，可组成优势群落或群丛，构成高寒荒漠带特有的稀疏垫状植被。这些稀疏的垫状植被对于维持脆弱的高山寒漠生境十分重要。本研究以青藏高原北缘高山寒漠带垫状植被为对象，研究了其在极端脆弱环境中的生态系统工程师效应，包括垫状植物对其覆盖下土壤微环境的改造作用，以及由此引起的群落物种多样性和生态系统功能的变化。主要结论如下：青藏高原北缘高山寒漠带垫状植物改变了其周围微环境中可利用资源的有效性，改善了其下覆盖的土壤微环境，为其自身及其他物种创造并维持了一个条件更加优越的微生境，是高山寒漠带生态系统的工程师。垫状植物对其下覆盖的土壤微环境起到了明显的改善作用。几种垫状植物不同程度的提高了其冠层下土壤的有机质、全氮、速效氮、速效磷和速效钾含量。同时，垫状植物改善了其覆盖下土壤的通气状况，降低了土壤容重，提高了土壤的非毛管孔隙度、毛管孔隙度、总孔隙度和土壤通气度。垫状植物也不同程度的改善了其覆盖下土壤的水分条件，提高了滞留贮水量、最大持水量、毛管持水量和最小持水量。垫状植物还改善了土壤的温度条件，提高了其覆盖下土壤的最低温度，降低了土壤最高温度，创造出热稳定性更好的土壤环境。但是，垫状植物对土壤微环境的改善作用因垫状植物类型、大小及海拔不同而异。研究发现，垫状植物对土壤微环境的改善作用随垫状植物直径的增加和海拔升高而加强，紧密型垫状植物对土壤环境的改善作用强于松散型垫状植物。垫状植物的出现创造和维持了景观中新的生境斑块，这些新生境斑块具有与周围无垫状植物的生境十分不同的条件，影响了景观尺度上的物种分布，提高了整个群落的物种多样性。本研究中垫状植物的出现为群落中增加了新的物种，改变了群落物种组成并提高了群落物种丰富度，同时也改变了部分种类的多度，而且垫状植物也表现出能够维持物种丰富度的潜力。垫状植物的生态系统工程师效应最终导致了生态系统功能的改变，促进了垫状植物内生长的部分植物种类的生物量的增加，提高了群落的生物量，但垫状植物的出现并未提高群落单位面积的平均生物量。单个垫状植物内单位面积生物量随该垫状斑块内物种数的增加而增加，呈明显的正相关关系。