Le lien entre diversité et fonctionnement d’un écosystème ainsi que les mécanismes sous-jacents sont très étudiés en génétique des populations et en écologie des communautés et des écosystèmes. La première s’attèle à décrire les effets de la variabilité génétique intraspécifique sur différentes propriétés écosystémiques tandis que la deuxième s’intéresse aux interactions écologiques au niveau interspécifique. Notre objectif est de faire le lien entre ces deux champs disciplinaires par l’étude des effets conjoints d’une mobilisation de la diversité végétale intra et interspécifique et de la diversité microbienne sur les propriétés de l’écosystème. Nous avons mesuré différentes propriétés, liées à la productivité primaire et à l’utilisation des ressources azotées, dans des microcosmes variant pour la diversité spécifique et génotypique du peuplement végétal et impliquant différentes communautés microbiennes telluriques. La combinaison des deux niveaux de diversité du peuplement végétal, inter et intraspécifique, donne lieu à une productivité primaire supérieure et à une teneur en azote minéral du sol inférieure à celles attendues par simple additivité des effets isolés de ces deux niveaux de diversité. Cet effet d’interaction dépend fortement de la communauté microbienne tellurique, en particulier en ce qui concerne la teneur en azote minéral du sol. Nos résultats montrent ainsi l’importance d’intégrer plusieurs composantes et niveaux de diversité dans la compréhension du lien diversité et fonctionnement d’un écosystème et son application dans la gestion des agroécosystèmes.