Las respuestas inciertas de la productividad primaria neta de la superficie (ANPP) y la diversidad de plantas al calentamiento climático y al aumento de la precipitación limitarán nuestra capacidad para predecir cambios en la productividad de la vegetación y la diversidad de plantas bajo el cambio climático futuro y restringirán aún más nuestra capacidad para proteger la biodiversidad y los ecosistemas. Se llevó a cabo un experimento a largo plazo para explorar las respuestas de ANPP, especies de plantas, diversidad alfa filogenética y composición de la comunidad al calentamiento y al aumento de la precipitación en un prado alpino del Tíbet del Norte desde 2014 hasta 2019. La cobertura, la altura y el nombre de las especies se obtuvieron mediante métodos convencionales de investigación de comunidades, y el ANPP se obtuvo utilizando la altura y la cobertura observadas. Se utilizaron cámaras de apertura superior con dos alturas diferentes para simular el calentamiento climático de bajo y alto nivel. Los tratamientos de aumento de precipitación de bajo y alto nivel se lograron utilizando dos tipos de dispositivos de embudo de superficie. El calentamiento de alto nivel redujo el ANPP de los juncos (ANPP) en un 62.81%, la riqueza de especies (SR) en un 21.05%, el índice de Shannon en un 13.06% y la diversidad filogenética (PD) en un 14.48%, pero aumentó el ANPP de las hierbas (ANPP) en un 56.65% y la distancia media al taxón más cercano (MNTD) en un 33.88%. La riqueza de especies, el índice de Shannon y la PD del calentamiento de alto nivel fueron un 19.64%, un 9.67% y un 14.66% más bajos que los del calentamiento de bajo nivel, respectivamente. Las magnitudes de disimilitud inducidas por el calentamiento de alto nivel en la composición de especies y filogenética fueron mayores que las causadas por el calentamiento de bajo nivel. El aumento de precipitación de bajo, en lugar de alto nivel, alteró la composición de especies y filogenética. Hubo variaciones interanuales significativas de ANPP, especies de plantas, diversidad alfa filogenética y composición de la comunidad. Por lo tanto, el calentamiento climático y el aumento de la precipitación tuvieron efectos no lineales en el ANPP y la diversidad de plantas, que se debieron a cambios no lineales en la temperatura, la disponibilidad de agua y/o la nutrición del suelo causados por el calentamiento y el aumento de la precipitación. Las variaciones interanuales de ANPP y diversidad de plantas fueron más fuertes que los efectos del calentamiento y, especialmente, del aumento de la precipitación sobre el ANPP y la diversidad de plantas. En términos de conservación de la diversidad de plantas y formulación de políticas relacionadas, debemos prestar más atención a las regiones con un mayor calentamiento, al menos para las praderas del Tíbet del Norte. Además de prestar atención a las respuestas de ANPP y diversidad de plantas al cambio climático, se debe dar gran importancia a los grandes cambios interanuales de ANPP y diversidad de plantas, ya que la gran variación interanual indica la baja estabilidad temporal del ANPP y la diversidad de plantas y, por lo tanto, produce una gran incertidumbre para el desarrollo de la ganadería.