火是草原生态系统结构和功能维持的重要驱动力，氮素则是陆地生态系统中普遍存在的限制性因子，二者及其相互作用不仅影响植物群落的物种组成与生产力，而且影响若干关键地下生态学过程，因此长期以来火与氮素在草原生态系统中的作用是生态学研究的重要内容。本研究是始于2005年在典型草原进行的野外控制实验研究的一部分，该实验采用完全随机区组设计，包括5种火烧频度、4个氮素添加梯度和4种生长末期割草频度。该研究的主要目的是调查地下生态学过程对火烧、氮素添加及其相互作用的响应，并集中于研究火烧与氮素添加及其相互作用对土壤物理、化学与生物学性质的影响。通过2006年和2007年的调查，主要结果如下：　　 1.火烧改变了所调查的典型温带草原土壤物理性状，包括土壤水分和土壤温度。表现在火烧增加了地表温度，和对照相比火烧分别使2006年和2007年的土壤温度平均增加了1.58℃和2.69℃，并随着火烧频度的增加表现出增加的趋势。火烧对土壤水分变化的影响随着火烧频度的不同也有不同，2006年单次火烧对土壤水分变化影响效应不显著。　　 2.短期火烧对于土壤有机碳和土壤总氮库的变化影响不显著，火烧后土壤可溶性氮有一定的降低(-3.2％～-22.4%)，相反土壤水溶性碳有增加的趋势，但统计上都没有达到显著性水平(p<0.05)；生长季节内未氮素添加条件下2006年单次火烧处理与未火烧处理和2006、2007两年连续火烧处理相比，土壤水溶性碳平均增加了+21.1％和+16.7％。　　 3.短期火烧和氮素添加对典型温带草原土壤酶活性有不同的的影响效应。短期火烧能够显著提高土壤脲酶的活性，2006年单次火烧和2006、2007两年连续火烧处理与未火烧处理相比，土壤脲酶活性分别平均增加了31.3％和26.8％：氮素添加则显著降低土壤脲酶的活性，在相同火烧下氮素添加后土壤脲酶活性平均降低了-15.8%～-29.5%，但是短期火烧和氮素添加对土壤脱氢酶、土壤磷酸酶、土壤β-葡萄糖苷酶活性变化的影响不显著。　　 4.短期火烧对土壤微生物生物量碳和氮的影响没有表现出显著和一致的格局，但土壤微生物活性和多样性指标表现出降低的趋势。火烧导致土壤微生物功能多样性的降低可能与火烧后特定碳源种类的改变有关，火烧通常会导致土壤有机质组分的改变，这在以前的相关研究中经常被发现。　　 本研究有助于理解对草原生态系统功能的控制，并为草原生态系统管理提供了一些基础信息。但是，由于该实验只进行了两年，考虑到我们获得的只是这一火烧和氮素控制实验的初步结果，因此在解释这些结果时必须要慎重，还需要更进一步的研究来揭示火烧和氮素添加影响草原生态系统的机理，以求在一个更大的时间和空间尺度上更好地理解这些地下生态学过程。