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气温升高和氮沉降增加,作为全球变化的两个重要成分,会影响植物—土壤之间的养分循环过程。为了研究植物和土壤养分特征对增温和氮沉降增加的响应,本研究依托开展了 12年的模拟增温和氮素添加野外控制试验平台,在相对多雨的2016年(超过长期年均降雨量52%)和相对少雨的2017年(低于长期均值16%),以该研究区域内的3个优势物种短花针茅(Stipa breviflora)、冷蒿(Artemisia frigida)和无芒隐子草(Cleistogenes songorica)及2个其它常见物种银灰旋花(Convolvulus ammannii)和木地肤(Kochia prostrata)为研究对象,测定成熟绿叶和衰老叶片中氮(N)、磷(P)浓度,计算养分回收效率;同时对土壤温度、湿度、无机氮和有效磷含量以及自然降水和气温进行监测。旨在揭示内蒙古荒漠草原植物养分回收对长期增温和氮素添加的响应规律,为全球变化模型提供参数,以更准确地预测和评估气候变化对养分循环的影响。主要研究结果如下:(1)在相对多雨年(2016),增温、氮素添加、增温与氮素添加共同处理显著增加了土壤无机氮和有效磷浓度(P<0.001)；相反地,在相对少雨年(2017),则无显著影响(P>0.10)。(2)在2016年,增温、氮素添加、增温与氮素添加共同处理显著增加了植物成熟绿叶、衰老叶片N和P浓度,降低了氮素回收效率(NRE)和磷素回收效率(PRE)(P<0.01),然而在2017年,增温、氮素添加、增温与氮素添加共同处理对NRE、PRE均无显著影响(P>0.10)。NRE、PRE在2016年显著低于2017年(P<0.001)。(3)在2016年,增温显著降低了无芒隐子草成熟绿叶和衰老叶片N:P比及木地肤衰老叶片N:P比(P<0.05);氮素添加仅使木地肤成熟绿叶N:P比显著降低。在2017年,增温、氮素添加对植物的N:P比均无显著影响(P>0.10)。(4)回归分析表明,植物NRE、PRE分别与叶片N浓度和叶片P浓度呈显著负相关关系(P<0.001)；植物叶片N:P比与NRE无显著相关性,但是与PRE呈显著负相关关系(P<0.001)。植物叶片N、P浓度随着土壤无机氮、土壤有效磷和土壤含水量的增加而增加,植物NRE、PRE则随着土壤养分和水分可利用性的提高而降低。综上所述,在对气候变化十分敏感的荒漠草原,在相对多雨年增温和氮沉降增加提高了植物和土壤养分含量、降低了植物养分回收效率,然而在相对少雨年则没有显著影响。这些结果表明,在水分限制的干旱半干旱地区,气候变化对植物和土壤养分特征的影响受到了自然降水变异的调控。