在全世界气候变化的情况下,干旱半干旱区草原生态系统的降水格局也产生了变化,同时因为城市工业的生产生活向大气排放过量的含氮化合物,致使大气氮沉降增长。草地生态系统作为地球上最重要的陆地生态系统之一,极易受全球气候变化和氮沉降的影响。而草地生物量和盖度是衡量草地生态系统结构和功能以及生态服务的重要指标。为了研究降水格局变化和高氮沉降及其复合作用对内蒙草地生态系统产生的影响,我们在内蒙古典型草原建立了长期的水分和氮素添加试验,分别设置对照(CK)、W2(2mm+40 次)、W5(5mm+16 次)、W10(10mm+8 次)、W20(20mm+4 次)、W40(40mm+2次)6个水分添加梯度(总量相同)和对照(CK)、N10(10 g N·m-2·a-1)、N40(40gN·m-2·a-1)3个氮素添加梯度,研究氮素和水分及其交互作用对草原群落生物量、根冠比、群落盖度、土壤含水量和土壤碳氮含量的影响。结果表明:(1)内蒙古典型草原草地生态系统主要受水分和氮的限制,水分和氮素添加能促进草地地上和地下部分生物量的增长。不同降水分布模式中,20mm+4次的模式对生物量的促进作用最明显,地上生物量平均增加39.7%,地下生物量平均增加26%。水分和氮素的耦合作用具有最明显的促进作用,其中20mm+4次的水分添加和40 g·m-2·a-1N添加使地上生物量平均增加126.8%,地下生物量平均增加38.9%。(2)不同处理的水分添加对群落根冠比影响不显著,氮素添加使群落根冠比显著下降。水分和氮素添加及其交互作用对群落植被地下部分的垂直分配没有显著作用。(3)在控制总降水增量相同时,降水格局有所改变的情况下,单次降水量和降水频次适中的降水分布模式(10mm+8次)更有利于典型草地生态系统的植被盖度的增加。氮素添加可以使群落盖度显著提高,但其生长曲线波动幅度较大。(4)单次降水量和降水频次适中的降水分布模式(20mm+4次)可显著提高土壤表层含水量,氮素添加会降低土壤表层含水量,但影响不显著。水分和氮素添加及其交互作用对土壤碳、氮含量无显著影响。