氮素作为限制陆地生态系统生产力的重要因素，通过土壤氮素转化和持留过程制约着生态系统氮素有效性，进而影响群落结构和生态系统功能。气候变化和大气氮沉降增加是全球变化的两个重要方面，外源性氮素输入以及伴随着温度升高而出现的草地退化也正在深刻地改变着青藏高原高寒草甸的生态系统结构和功能。然而，有关外源性氮素输入和草地退化是如何改变高寒草甸土壤中的氮转化路径，以及土壤中的氨氧化和反硝化功能微生物群落丰度和组成，目前知之甚少，而且有关土壤硝化和反硝化过程与功能微生物群落组成之间的耦合机制尚不明晰。　　因此，本研究基于山地垂直带和多形态的氮沉降模拟控制试验平台，重点开展两个方面研究:(1)利用15N示踪技术结合15N示踪模型，测定高寒草甸土壤10种氮素初级转化速率和土壤中各种形态氮素含量，阐明草地退化、施氮类型和剂量对土壤氮含量、组成以及总氮转化速率的影响，揭示环境变化情景下高寒草甸土壤氮素演变与持留机制。(2)采用基于功能基因的qPCR技术测定土壤氨氧化微生物和反硝化微生物群落丰度，阐明草地退化、施氮类型和剂量对介导土壤氮转化功能微生物种群丰度和群落组成的影响，揭示土壤功能微生物群落丰度与土壤氮转化速率之间的耦合关系。　　初步研究结果表明:(1)土壤氮含量对增氮的响应取决于施氮类型和剂量，长期施氮改变了土壤氮素有效性格局，表现为铵态氮匮乏和硝态氮富集，土壤总氮倾向于耗竭。施加低、中剂量的铵态氮肥抑制初级矿化，抑制NH4+和NO3-固持，高氮输入促进土壤初级硝化速率。总的来说施氮加剧放牧高寒草甸土壤氮转化的解耦。(2)施加高剂量的氮肥显著增加AOA基因丰度的响应比，对反硝化功能基因的影响取决于基因类型、施氮类型和剂量。氮素富集条件下Mnrec、ONH4与氮转化功能微生物群落丰度的耦合关系表现形式多样，自养硝化、DNRA导致土壤NO3--N积累，土壤NH4+-N含量与NH4+净转化速率正相关。(3)草地退化条件下，土壤侵蚀导致土壤NH4+含量降低，热融滑塌促使高寒草甸土壤中NH4+和NO3-的总产生与总消耗速率都降低;而鼠害干扰却显著性的增加土壤NO3-含量。(4)土壤侵蚀严重的部位土壤中的AOA和AOB数量较少，鼠害干扰显著减少了亚硝酸还原酶nirS基因和氧化亚氮还原菌nosZ基因丰度，热融滑塌致使反硝化细菌亚硝酸盐还原酶（nirS）活性增加，它虽然增加了反硝化细菌的活性，却显著降低了反硝化细菌的数量，削弱了反硝化速率。土壤氨氧化、反硝化细菌种群丰度与土壤自养硝化，异化还原反应，总硝化，NO3-的持留以及净NH4+转化速率之间的耦合关系也表现出多种形式。　　理论上，本研究结果有助于明确高寒草甸土壤氮素产生与消耗过程及其对环境变化的响应规律，明晰氮素有效性与高寒草甸生态系统生产力、碳固定之间的联动关系，这是完善陆地生态系统碳氮耦合过程模型的关键。在实践方面，研究结果有助于深化认识青藏高原高寒草甸生态系统退化的关键驱动因子，为区域生态系统可持续管理提供科学依据。