本世纪以来生物多样性丧失空前严重,引发了全球多样性与生态系统功能关系研究的热潮。生态系统多功能性作为生态系统同时具有多种功能的能力,相比单一生态系统功能可以提供更加全面的信息。因此,基于多功能性的多样性与生态系统功能关系的研究近年来成为一大热点命题。但以往的研究大多局限于单一维度或尺度的多样性,对于多维度以及多尺度的多样性与生态系统多功能性关系目前仍尚未明确。基于此,本研究于内蒙古草原沿干旱梯度共设置了194个样地,选取了4个体现植物生态策略的功能性状(株高、叶面积、叶干重、比叶面积)和8个与生态系统碳、氮、磷循环和贮存密切相关的生态系统功能指标(地上生产力、土壤全碳、土壤全氮、土壤全磷、土壤有效氮、土壤有效磷、土壤碳氮比、土壤氮磷比),以期对不同维度(物种、功能性状、系统发育)及尺度(α和β)的多样性与生态系统多功能性关系进行全面的探讨。主要结果如下:(1)内蒙古草原空间上沿东北向西南方向,随着干旱的增加多样性和生态系统多功能性呈现显著的降低。(2)物种、功能性状、系统发育三个维度的多样性在α和β尺度上,均与生态系统多功能性呈现显著正相关。(3)针对不同维度多样性而言,功能多样性对生态系统多功能性的解释率最高,解释了其变异的52%,物种多样性次之,解释了其变异的16%,系统发育多样性的解释率最低,解释了其变异的3%。(4)针对不同尺度多样性而言,α和β尺度多样性的共同作用对生态系统多功能性的解释率最高,解释了其变异的34%。(5)干旱对生态系统多功能性存在直接和间接作用,直接作用为-0.65,间接作用为-0.45。干旱的间接作用是通过影响物种多样性和功能多样性进而实现的。其中物种多样性不会直接作用于生态系统多功能性,而是通过影响功能多样性间接影响生态系统多功能性。以上结果表明,α和β多样性在影响生态系统多功能性方面和中介干旱对生态系统多功能性不利影响方面均具有重要意义。本研究强调群落间的异质性(β尺度的多样性),尤其是功能性状维度,对于维持生态系统多功能性以及缓解气候变化造成的不利影响具有关键作用,在未来内蒙古草原多样性的保护中需重点关注。