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草地作为世界上分布最广的植被类型之一,为人类提供了一系列重要的生态系统产品（肉奶、皮毛、各种草药）和服务（防风固沙、大气调节、涵养水源等）。然而,由于气候变化和人类活动干扰,草地的生物多样性和生态系统功能发生了巨大变化。植物功能多样性可以从植物的生长、防御、抵抗等功能策略方面解释生物多样性与生态系统功能间的联系,是评估生态系统功能的一种重要指标。传统的植物功能多样性测定手段费时、费力,同时也受时间和空间尺度的限制,很难拓展到大尺度的研究中。近年来,遥感技术发展,促进了植物功能性状和功能多样性大区域监测,为进一步揭示草地生态系统在不同时空尺度上对气候变化或人类活动干扰的响应提供了可能。然而,相对于森林生态系统,采用遥感技术探索草地植物功能性状、功能多样性和生态系统功能之间的关系的研究相对较少,有待加强。本研究于2020年7-8月以内蒙古自治区锡林郭勒盟乌拉盖管理区草甸草原为研究区,利用Sentinel-2卫星影像和实地调查数据相结合的手段,从光谱变异与植物功能性状相关性的角度出发,反演植物叶片到冠层的功能性状,并估算不同功能策略的反演精度,绘制试验区各功能性状及功能多样性分布图。主要研究结果和结论包括:（1）叶片尺度功能性状光谱反演:基于ASD地物光谱仪,利用偏最小二乘回归方法,实现了叶片性状反演,尤其是叶绿素a（Chlorophyll a,Chl-a）、叶绿素b（Chlorophyll b,Chl-b）、类胡萝卜素（Carotenoids,Car）,R~2分别为0.81、0.79、0.69（p＜0.001）,非结构性碳水化合物（Non-structural carbohydrates,NSC）、木质素（Lignin,Lig）、钙（Calcium,Ca）、叶片含水量（Leaf water content,LWC）、氮（Nitrogen,N）、比叶面积（Specific leaf area,SLA）、纤维素（Cellulose,Cel）等其他性状R~2均在0.52-0.67之间;叶片水平上,性状间的相关性的差异较大（p＜0.05）,叶片色素（即Chl-a、Chl-b及Car）之间呈显著正相关,与LWC均呈负相关,与N之间存在正相关关系;Ca与LWC呈正相关关系,与SLA、NSC两种性状相关性很弱,与其他性状均呈负相关关系,其中Ca与叶片色素相关性较强;除与Cel和SLA相关性微弱外,Lig与其他性状均呈正相关关系;SLA除与Cel呈现负相关关系与其他性状均为正相关关系,但相关性较差;NSC与其他性状的相关性都较弱。（2）冠层尺度功能性状光谱反演:基于物种生物量将叶片性状上推至冠层尺度（10m）,结合Sentinel-2影像,利用偏最小二乘回归方法,反演了冠层性状。经过尺度转换后,除Chl-a（R~2=0.71,p＜0.001）、Chl-b（R~2=0.65,p＜0.001）、Lig（R~2=0.55,p＜0.001）外,其他测量性状都相较叶片水平有所提升;其中Cel（R~2=0.84,p＜0.001）提升最多,为32%,LWC（R~2=0.61,p＜0.001）提升最少,约2%。在冠层水平上,性状间的相关性的差异较小（p＜0.05）。Lig与N和SLA呈负相关且NSC与SLA呈弱的负相关,但其余性状间均为正相关关系。其中,冠层色素间呈极强正相关,N、NSC和Cel与叶片色素呈较强相关,Ca与LWC、SLA与N之间均存在较强相关性,其余冠层性状间相关性相对较弱。除此之外我们也发现,群落生产力与SLA、N、Chl-b呈负相关,与Lig、NSC、Ca和Cel呈正相关关系,且与SLA、Lig、NSC相关性较强。物种多样性除与SLA和N呈正相关外,与其它性状均呈负相关关系,而群落生产力与物种多样性指数呈负相关关系。（3）功能多样性遥感反演及其与多样性和生产力的关系:基于重要性排序结合性状相关性选取功能性状,发现NSC、Ca、SLA是群落生产力的重要指示性状,而NSC、Ca、Lig是生物多样性的重要指示性状。对偏最小二乘法（Partial Least Squares Regression,PLSR）、逐步回归（Stepwise Regression）和随机森林（Random Forest Regression,RFR）三种回归方法对比分析发现,PLSR可以较好构建回归模型以反演功能多样性,其中基于物种多样性计算的功能丰富度（FRic）、功能均匀度（FEve）、功能离散度（FDiv）的精度分别为R~2=0.30、0.29和0.40,而基于群落生产力计算的功能丰富度（FRic）、功能均匀度（FEve）、功能离散度（FDiv）的精度分别为R~2=0.40、0.38和0.50;基于遥感数据反演的FRic与物种多样性指数均呈负相关,而FEve和FDiv均为正相关;基于遥感数据可以较好的反演草地群落生产力（R~2=0.61,p＜0.001）,FRic与地上生产力的关系最好（R~2=0.40）,其次为FDiv（R~2=0.28）和FEve（R~2=0.27）。