青藏高原地区具有独特的气候条件和气候变化趋势,并且大气氮沉降表现出逐年增加的趋势。研究大气氮沉降对高寒地区植物生长发育和生理生态过程的影响对理解和预测高寒植被碳循环过程对全球变化的响应具有重要意义。本研究以海北高寒草甸为研究对象,通过人工氮肥添加试验,研究不同大气氮沉降水平(0、1、2和4gN/m2/yr)和类型(KNO3, (NH4)2SO4和(NH4)C1)对5个群落优势种(异针茅、垂穗披碱草、麻花艽、甘肃棘豆和发草)叶片氮含量、异针茅叶片光合参数(最大羧化速率、电子传输速率、丙糖磷酸传输速率等)和冠层叶面积指数(LAI)的影响,并利用光合作用模型模拟分析不同氮添加水平下光合参数的变化对总初级生产力(GPP)的可能影响。利用CEVSA2模型模拟氮沉降(1、2、4、5和15gN/m2/yr)对海北高寒草甸GPP、净初级生产力(NPP)、植被碳库、土壤异养呼吸和土壤碳含量的影响。结果表明：除了施加(NH4)2SO4氮肥时甘肃棘豆叶片氮含量显著增加以外,施氮水平和施氮类型对5个优势种叶片氮含量均没有显著影响。模拟氮沉降对异针茅叶片光合参数有显著影响,高氮处理下25℃时最大羧化速率、电子传输速率、丙糖磷酸传输速率和暗呼吸速率参数值分别较对照偏高39%、30%、28%和164%。氮添加后暗呼吸速率增加引起的GPP下降抵消了因最大羧化速率增加引起的GPP增加量,使得整体上GPP的增加趋势不显著。根据AccuPAR LP-80和LAI-2200两种仪器的测定结果,不同施氮水平和施氮形态下海北高寒草甸LAI均未发生显著变化。比叶面积、叶片氮分配到Rubisco的比例、根冠比等因素的变化对地上生物量增加的贡献还有待进一步研究。CEVSA2的模拟结果表明,不同水平的氮添加均使海北高寒草甸GPP、NPP、植被碳库和土壤碳含量增加,但增加不显著。氮沉降对土壤碳含量无显著影响。通常观测到氮沉降使分解下降,使土壤碳含量增加。可见CEVSA2中土壤碳氮相互作用的模拟方法需要进一步完善。