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大气氮沉降是全球面临的严重环境问题之一，氮沉降等引起的土壤养分增加影响了陆地生态系统的结构与功能。通过5年的野外施肥试验，研究了植物与土壤微生物群落组成、凋落物分解、生态系统呼吸及土壤碳库组分等对养分添加的响应过程与方式，具有重要的理论意义。 该试验设置了5种处理，分别为对照(Ctrl)、低氮(5gN m-2yr-1，LN)、高氮(10gN m-2yr-1，HN)、低氮低磷(5 g N m-2yr-1+5 g Pm-2yr-1，LN+P)、高氮低磷(10gNm-2yr-1+5 g P m-2yr-1，HN+P)。所得结论主要为: (1)养分输入导致群落物种丰富度的降低，地上生物量的增加，但不同功能群的响应程度不同。与对照相比，HN与HN+P显著降低了群落(9.1％、40.0％)、禾草(-21.4％、-50.0％)、杂类草(-59.4％、-34.4％)物种丰富度，莎草、豆科物种丰富度对养分输入没有响应;LN+P与HN+P显著增加了禾草地上生物量(+182.7％、+196.4％)，对其他功能群没有显著影响。 (2)凋落物初始养分含量是决定凋落物分解速率的重要因素:高寒草甸植物凋落物分解速率与其C含量没有关系，与N含量成正比，与C∶N成反比。土壤基质性状对凋落物的影响取决于不同的植物功能群类型:禾草与莎草凋落物分解速率与土壤基质性状无关，豆科凋落物分解速率与土壤微生物量N成正比，杂类草凋落物分解速率与土壤氮素有效性显著正相关，与微生物量C显著负相关。原位分解试验表明凋落物质量与土壤基质性状对凋落物分解都产生了影响。 (3)单独N添加不会影响高寒草甸生态系统呼吸及其组分，而N+P使呼吸速率增加。虽然土壤温度与降水量的年际变化导致Rec、Rs与土壤温度、土壤湿度之间关系的不一致，但是，土壤温度与降水量可以通过改变高寒草甸植物对养分添加的响应状况，来影响CO2释放率。呼吸速率与植物地上生物量的正相关关系表明植物生长状况是调节高寒草甸生态系统Rec与Rs的重要生物因子之一。所以，呼吸对养分输入的不同响应主要取决于不同降水格局与土壤温、湿度对植物生长的影响状况。 (4)高寒草甸土壤总有机碳对短期养分输入（5年）反应不敏感，而土壤不同颗粒级有机碳对养分输入有不同响应。土层5-10 cm，与对照相比，HN显著降低了粉粒有机碳含量(-24.0％);土层10-20 cm，HN显著降低了细砂与粉粒有机碳含量，降幅分别为37.5％、23.7％，其他养分处理对土壤不同颗粒级有机碳没有影响。所以，长期高N添加可能会影响土壤颗粒有机碳组分，不利于土壤C固持。 (5)不同养分输入对高寒草甸土壤微生物量与群落结构组成有不同影响。高氮添加(HN、HN+P)显著降低了高寒草甸土壤微生物量碳，降幅分别为38.9％、18.7％。LN、HN、HN+P显著降低了放线菌PLFA，降幅分别为27.9％、41.6％、26.7％;HN亦显著降低了革兰氏阳性菌PLFA(-43.4％)。本研究认为可能因为养分输入改变了土壤基质性状，从而影响了土壤微生物类群。研究土壤微生物菌群与土壤因子的关系，也发现不同的土壤微生物菌群受到不同土壤基质性状的影响。 综上所述，养分添加导致的植物氮含量增加对凋落物分解具有正作用，而同时养分添加导致植物群落物种丰富度及土壤pH下降，并引起了微生物多样性发生变化，微生物多样性变化对凋落物分解的负作用部分抵消植物氮含量增加对凋落物分解的正作用。养分添加引起的群落地上生物量的变化是影响高寒草甸呼吸速率的重要因素。另外，养分添加虽然没有改变土壤表层总有机碳含量的变化，但是高氮添加却引起了土壤活性和惰性有机碳组分含量的降低。