El fósforo (P) y el silicio (Si) podrían afectar profundamente la productividad primaria neta (ANPP) de los ecosistemas de pastizales. Sin embargo, cómo responderá la biomasa del ecosistema a diferentes adiciones de Si, especialmente bajo un aumento concurrente en la fertilización con P, sigue siendo limitado. Con la demanda persistente de utilización de pastizales, hay una necesidad de mejorar y mantener la productividad de los pastizales en la meseta Qinghai-Tíbet. Se aplicaron tres tasas de adición de P (0, 400, 800 y 1200 kg Ca(HPO) ha yr) sin Si y con Si (14.36 kg HSiO ha yr) en pastizales alpinos de la meseta Qinghai-Tíbet para evaluar las respuestas de la biomasa aérea y los mecanismos subyacentes relacionados con la composición de carbono estructural y las características fisiológicas de gramíneas y hierbas. Nuestros resultados muestran que la aplicación de Si redujo significativamente los contenidos de lignina, celulosa, hemicelulosa y fenoles totales tanto en gramíneas como en hierbas. Además, la adición de P, Si y la co-aplicación de fósforo y silicio (PSi) aumentaron significativamente la tasa fotosintética neta (Pn) y la eficiencia en el uso de la luz (LUE) de gramíneas y hierbas. Además, el Si promovió la absorción de N y P por las plantas, lo que resultó en cambios significativos en las relaciones Si:C, Si:P y Si:N, aumentando la biomasa aérea. Nuestros hallazgos sugieren que el Si puede reemplazar los carbohidratos estructurales y regular la absorción y utilización de N y P para optimizar el proceso fotosintético de las hojas, logrando así una mayor biomasa. En resumen, la suplementación con Si mejora la estabilidad del ecosistema en los prados alpinos al optimizar las funciones de las plantas y aumentar la acumulación de biomasa.