草地生态系统具有同时维持多种生态系统功能和服务的能力,刈割作为草原上最常见的草地利用方式之一,常通过改变植物光竞争环境、养分返还等方式对草地生态系统的结构和功能产生影响,在草原植物的功能性状、群落组成和净初级生产力等方面已有不少研究,但大多是独立的研究,缺少从不同的生态学层次上探讨刈割对植物群落组成变化和生态系统功能变化的潜在后果;同时也很少有研究检验刈割后的养分添加是否会改善刈割带来的影响。为了回答这些问题,我们以内蒙古典型草原为研究对象,进行了两年的刈割与氮素(N)添加实验,通过选取典型草原优势物种羊草(Leymus chinensis)、克氏针茅(Stipa krylovii)和糙隐子草(Cleistogenes spuarrosa),与生态系统功能密切相关的11种性状:植物高度、叶形态特征(比叶面积、叶干物质含量、叶面积、叶长、叶宽、叶厚)和叶化学特征(碳、氮、磷含量和碳氮比),计算植物的功能特征与群落结构,并分析了其与生态系统多功能性之间的关系。结果如下:(1)在物种水平上,三种植物的叶形态性状对刈割与氮添加表现出的响应并不一致:刈割显著降低了上层植物(羊草和克氏针茅)的高度、叶长和叶面积,但对下层植物(糙隐子草)的干扰程度较低;对植物叶化学计量特征没有显著影响。N添加对植物形态特征没有显著影响,但羊草和克氏针茅的叶片氮含量显著升高,C:N降低。刈割与氮添加对物种水平的植物功能性状没有交互作用。(2)在群落水平上,刈割后加权平均功能性状与物种水平的响应趋势基本一致。刈割与氮添加在物种和群落水平上对各功能性状几乎都没有显著交互作用。不同性状间虽具有明显的年际间差异,但不导致刈割和养分添加对植物群落功能特征的影响产生趋势性的变化。(3)刈割对群落结构组成没有显著影响,但显著促进了多样性,尤其是在较高氮水平下。但不刈割、施肥处理在一定程度上抑制生物多样性。功能多样性对刈割和N添加的响应没有明显一致的格局。(4)刈割和氮供应增加对本研究区草地的多功能性(植被生产力和土壤养分循环)的影响也相对较弱,仅在个别N添加处理下,草地生态系统的多功能性有所增加。(5)生态系统的多功能性在不割草样地与功能性状的关系更密切,但当受到刈割干扰后,二者之间没有任何显著相关关系。同时,草地的生态系统多功能性与各物种多样性之间也没有相关关系。以上结果意味着,群落中的一些关键物种所具有的某些特征,而非多样性,在很大程度上决定了群落整体的功能性状以及生态系统的功能。试验区在实验开始前的过度利用导致的生物多样性降低可能限制了不同功能的物种对生态系统多功能性的贡献。