La heterogeneidad se sabe que afecta el agua del suelo y la temperatura del suelo, y puede desencadenar o acelerar la degradación de los prados alpinos. Sin embargo, falta evidencia directa sobre el papel del tamaño y tipo de parches en las condiciones del suelo. Aquí, estimamos los efectos de los tipos de parches típicos en los factores críticos del agua del suelo y la temperatura del suelo a través de una encuesta in situ y luego analizamos los posibles impactos de la heterogeneidad en la degradación de los prados alpinos. Los resultados mostraron que (1) el almacenamiento de agua en el suelo (SWS) de los tipos de parches típicos era notablemente diferente, y los parches de vegetación tenían un SWS más alto que los parches desnudos; (2) con abundante precipitación, el parche de vegetación aislado (IV) tenía un SWS más alto que el parche de vegetación original (OV), acompañado de una disminución en el SWS del parche desnudo medio circundante (MP); (3) la heterogeneidad alteró significativamente la temperatura del suelo en la superficie, siendo el IV el que tenía la temperatura del suelo más alta (ST), seguido por el OV y los parches desnudos; y (4) el valor medio máximo de evapotranspiración se observó en IV (3.85 mm/día), aproximadamente un 12.78% y un 46.66% más alto que en los parches desnudos y OV. Nuestros hallazgos indicaron que la heterogeneidad intensificó la heterogeneidad del agua del suelo y la temperatura del suelo. El IV podría absorber agua del suelo del MP circundante para una evapotranspiración excesiva a través de una ST constantemente alta, lo que podría inducir o agravar la degradación. Aumentar la conectividad del IV y prevenir la transición del OV al IV es importante para la estabilidad y restauración del prado alpino.