生物多样性与生态系统功能的关系一直是生态学研究的核心议题。早期关于二者关系的研究大多侧重于探索植物多样性与单一生态系统功能的关系,而忽视了生态系统能够同时提供多种功能和服务,即具有生态系统多功能性（Ecosystem multifunctionality）,且同时受到地上与地下生物多样性的影响与调控。黄土高原是我国生态环境最为脆弱的地区,柠条人工林是黄土高原生态恢复的重要措施,其种植与生长被证实对提高脆弱生境的生物多样性、改善生态系统功能有着显著作用。然而,关于柠条人工林生态系统多功能性与生物多样性关系的研究仍然十分缺乏。本研究在黄土高原柠条种植的重点区域—宁夏南部山区,选择不同种植密度的柠条人工林地作为研究对象,系统调查了柠条林地上、地下生物多样性特征（植物、土壤微生物及线虫群落多样性）,基于柠条林在植物生物量、营养物质积累、有机碳储量和保水能力等方面的功能综合评估其生态系统多功能性,并进一步分析了柠条林生物多样性与生态系统多功能性之间的关系。研究结果有助于深入认识柠条人工林生物多样性及其对生态系统功能的调控途径和机制,为指导黄土高原地区人工林植被恢复及可持续经营提供科学依据。主要研究结果如下:（1）在不同种植密度的柠条人工林中,地上和地下生物多样性均呈现显著差异,但二者间存在密切的联系。随着柠条种植密度的减小,林下草本植被覆盖度和根系生物量均逐渐降低,草本植物群落Pielou均匀度指数也表现出相同的变化趋势,但Margalef丰富度指数与Shannon多样性指数均在高密度林MD1和低密度林MD4中低于其它样地,而这与两个样地间禾本科植物长芒草较高的重要值（>50%）有关。柠条种植密度对土壤细菌群落组成和多样性影响较小,而真菌群落丰富度（OTU数量和Chao1指数）在高密度林MD1和低密度林MD4中显著高于其它样地。与之相应的,食细菌线虫相对丰度和多样性在不同种植密度柠条林间无显著差异,而食真菌线虫的相对丰度和Margalef丰富度指数则表现出与真菌群落丰富度相似的变化趋势。植食性线虫为优势营养类群,其相对丰度和Margalef丰富度指数在MD1和MD4样地中低于其它样地,与植物物种丰富度和多样性表现出一致的变化趋势。杂食-捕食性线虫丰富度则在MD1样地中达到最高值,而在MD4样地中下降至最低。土壤生物多样性综合指数（基于土壤细菌和真菌的OTU数量,以及线虫Margalef丰富度指数计算）最高值出现在高密度林MD1样地（0.885）,其次为低密度林MD4样地（0.119）,与柠条林下草本植物多样性（物种丰富度指数）呈显著负相关关系。（2）柠条人工林在植物生长（生物量）、营养物质积累、有机碳储蓄和保水四方面的生态系统功能,以及其生态系统多功能性均受到其种植密度的显著影响,而这与不同种植密度柠条人工林单位面积柠条植株的数量差异有关。在高密度林MD1样地中,单位面积柠条植株数量最高（20000丛/hm~2）,导致柠条（35.03 t/hm~2）和凋落物生物量（4.34 t/hm~2）都处于最高水平,这也直接促进了柠条植株和凋落物的有机碳、全氮和全磷储量的增加,并改善了土壤资源输入状况,提高了土壤有机碳、氮和磷含量以及土壤含水量。因此,柠条人工林在植物生长、营养物质积累、有机碳储量和保水四个方面的生态系统功能指数均在高密度柠条林MD1中达到最高,并随着柠条种植密度的减小均呈现明显下降的趋势,表明柠条人工林不同生态系统功能间存在协同效应。相应的,生态系统多功能指数的变化趋势为MD1>MD2>MD3>MD4,其中MD1样地综合指数（0.842）显著高于其它样地,表明本研究所选择的密度范围中,较高密度的柠条人工林具备更好的同时提供和维持多个生态系统功能和服务的能力。（3）相比地上植物多样性,地下生物多样性对生态系统功能的影响更为显著。植物群落均匀度指数、细菌群落的丰富度和多样性指数及土壤生物多样性综合指数均与植物生物量、有机碳储量、营养物质积累及保水功能指数均呈显著正相关关系,而真菌群落中仅OUT数量与营养物质积累功能指数有显著相关性;线虫群落Margalef丰富度指数与保水功能显著正相关,而Shannon多样性指数与植物生长功能指数显著负相关,与营养物质积累和保水功能指数存在显著正相关关系;对于不同线虫营养类群,植食性线虫和杂食-捕食性线虫多样性指数与生态系统功能的关系更密切,这与植食线虫的根系取食作用和杂食-捕食性线虫的捕食调控作用可能有关。细菌群落多样性指数均与生态系统多功能性呈显著正相关,而植物Pielou均匀度指数、杂食-捕食性线虫Margalef丰富度指数及土壤生物多样性综合指数也与生态系统多功能性存在显著正相关关系。柠条种植密度通过调控地上植物多样性、土壤细菌及线虫多样性直接或间接的影响生态系统多功能性。