随着人类对自然的破坏以及工业的快速发展,导致大气温室气体浓度不断增加,全球气候逐渐变暖,并且改变了陆地生态系统碳氮循环过程。草地生态系统是全球碳氮循环重要的组成部分对全球气候变化有很大的影响。荒漠草原约占草地总面积的10.7%,是内蒙古草地主要组成之一。荒漠草原的稳定性较差,水分和氮素是影响生态系统的主要因子。本研究是在四子王旗短花针茅荒漠草原上进行的,模拟全球氮沉降及降水变化,实验设有增雨施氮(WN)、增雨(W)、减雨施氮(RN)、减雨(R)、单独施氮(N)、自然状况(CK)6个处理,分析了不同水氮条件下植物群落特征的变化以及生态系统碳交换的季节性交化规律以及与生物、非生物因子的关系,揭示了水、氮控制对短花针茅荒漠草原植物群落以及碳交换的影响。取得的结论如下：(1)控制性降雨和氮素添加改变了植物群落组成和重要值。(2)增雨处理,显著提高了荒漠草原物种的多样性和均匀度(P<0.05)；减雨施氮处理,提高了荒漠草原物种丰富度和优势度；增雨施氮处理,有利于降低群落的生态优势度。(3)增雨施氮处理显著增加了群落地上生物量(P<0.05)。(4)不同水氮条件下净碳交换NEE、生态呼吸ER、生态系统初级生产力GEP季节动态趋势一致,没有改变荒漠草原生态系统C02通量的规律。从整体生长季来看,短花针茅荒漠草原NEE、ER、GEP呈单峰曲线,最大值出现在植物生长旺盛季(7-8月)。(5) W、N、WN处理提高了NEE、ER、GEP。在N处理下,C02通量达到最大值。R、RN处理下的NEE、ER、GEP有所降低。(6)内蒙古短花针茅荒漠草原在8月中旬植物生长旺盛时期的生态系统碳交换的日动态变化规律表现为碳汇。(7)NEE、ER、GEP与10cmm土壤湿度呈显著性正相关关系,10cm土壤温度与ER呈显著性正相关关系。