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本研究以内蒙古高原短花针茅+冷蒿+无芒隐子草的荒漠草原为研究对象,在野外自然条件下进行生态系统控制性增温与施氮肥实验。在模拟全球气候变暖的条件下,研究温度和氮素的增加对荒漠草原土壤的影响,探讨荒漠草原生态系统对全球气候变化的响应机制,为我国全球变化与陆地生态系统关系提供长期的研究平台。本论文的研究结果表明:(1)实验期间内(2006年6月24日至2008年10月11日),增温处理样地0cm、7.5cm、15cm、30cm和50cm土壤平均温度与对照样地相比,平均增加了1.42℃、0.98℃、0.94℃、0.81℃、0.71℃,土壤温度呈现出上层变异性大于下层,其中2008年的对照和增温处理间的同一层土壤温度都达到显著差异(P<0.05)。(2)控制性增温和施氮肥对荒漠草原土壤产生了一定的影响,土壤温度的增加虽然使0-30cm土壤湿度有所提高,但变化差异不显著。(3)增温有效增加土壤有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷、铵态氮含量。其中,不施氮肥增温的有机质、速效磷、铵态氮含量高于施氮肥增温作用。有机质、速效磷含量2007年10-20cm土层内不施氮肥增温显著高于施氮肥增温、施氮肥不增温、对照(P<0.05)。增温施氮肥互作效应使全氮、全磷、速效氮含量高于不施氮肥增温作用。全氮含量2007年10-20cm土层施氮肥增温显著高于不施氮肥增温、施氮肥不增温和对照(P<0.05)。速效氮含量2007、2008年0-30cm土层内增温施氮肥显著高于不施氮肥增温、施氮肥不增温、对照(P<0.05)。速效钾含量2007、2008年各土层内增温施氮肥显著高于不施氮肥增温、施氮肥不增温、对照(P<0.05)。(4)施氮肥有效增加土壤全钾、速效钾和硝态氮含量。其中增温施氮肥互作效应下的硝态氮含量高于施氮肥不增温作用。2007、2008年0-10cm土层内施氮肥增温显著高于不施氮肥增温、施氮肥不增温、对照(P<0.05)。(5)增温和施氮肥作用下土壤有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷、速效钾含量的剖面变化特征为随着土层的加深而逐渐减少。其中有机质、全氮、全磷含量在0-10cm土层中显著高于10-20cm、20-30cm土层。(P<0.05)。(6)土壤养分间的相关分析得出,土壤有机质、全氮、全磷、速效氮、硝态氮和铵态氮在各种处理中有较好的正相关关系。(7)增温和施氮肥作用有所增加土壤呼吸速率,但各处理间未达到显著差异。增温和对照的土壤呼吸速率与地表温度(0cm)、7.5cm土壤温度及0-10cm土壤含水量均呈极显著指数相关(P<0.01)。