在攻读博士学位期间，研究了内蒙古高原草原群落物种多样性与生境异质性的关系，以及降水量及其季节分配对草原群落初级生产力和稳定性的影响。. 在博士后期间，系统地研究了降水量、物种多样性和植物功能群组成对草原生态系统初级生产力和稳定性的影响机制。. 目前主要研究生物多样性与生态系统功能的维持机理和草原生态系统初级生产力的形成机制。依托内蒙古草原生态系统定位研究站，建立了养分(N、P、有机肥)添加、火烧、割草、放牧和植物功能群剔除等野外控制实验平台，发现了物种和植物功能群间的补偿作用是导致草原生态系统生产力稳定性维持的新机制，为通过控制实验，深入研究物种和功能群间补偿作用的因果关系及其机理奠定了重要的基础。近5年来，在Nature, Ecology, Journal of Applied Ecology等国际学术期刊发表研究论文近20篇，被他人引用90次，单篇最高他引28次。

生物多样性与生态系统功能的关系及其维持机制是近年来生态学研究的热点。国际上有关草地生物多样性与生态系统功能维持机制的研究多数以人工草地为研究对象，其相关理论和结果不仅在学术界引起了很大的争议，同时也很难外推到自然生态系统。有鉴于此，本项目以欧亚大陆广泛分布的温带典型草原为模式生态系统，依托长期野外控制实验平台，完善了生物多样性组分、生态系统功能和环境要素的同步研究，为揭示草原生物多样性与生态系统功能维持机制提供了更详实的实验数据支持。项目取得的重要研究成果包括： 第一、在功能多样性对生态系统初级生产力、稳定性和补偿效应的影响机制方面，基于植物功能群剔除实验连续6年的研究结果发现：1）生态系统功能依赖于植物功能群多样性和功能群组成，随着被剔除植物功能群数量的增加，群落初级生产力和稳定性显著降低；2）高的功能多样性导致了生态系统水平土壤养分和水分的充分利用；3）植物功能性状决定了物种和功能群间补偿作用的方式和强度。 第二、在氮素添加对生物多样性和生态系统功能的影响机制方面，基于氮素添加实验连续10年的研究结果发现：1)对于成熟的草原群落，N素添加导致多年生禾草和杂类草被一年生植物替代。而对于相邻的退化群落，N素添加则增加了多年生根茎禾草的优势度,加速了群落的恢复； 2)内蒙古草原群落对N素添加做出响应阈值为1.75 g N m-2 yr-1，达到饱和的N素水平为10.5 g N m-2 yr-1；3)氮素添加增加了群落生产力的年际变异，降低了群落对干旱的抗性和稳定性； 4）物种初始多度和植物资源利用策略的差异是决定N素添加引起物种丧失的主要机制。 第三、在放牧对生物多样性和生态系统地上、地下组分的调控机制方面，基于长期放牧控制实验的研究结果发现：1）随着放牧强度的增加，物种多样性、初级生产力和稳定性显著降低;2）放牧对土壤氮矿化的影响主要是通过改变植物群落组成、土壤养分、理化环境和线虫群落结构进行调控的，进而影响了净初级生产力。3）在区域尺度上，长期放牧增加了地上、地下生物量和凋落物的N含量，降低了C:N比，改变了生态系统N循环；4）沿降水梯度，草甸草原植物C:N:P化学计量关系对放牧最敏感，而典型草原对放牧的响应较小，荒漠草原对放牧则无明显响应。