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氮沉降增加将影响草原生态系统固碳，但如何影响草原生态系统CO2交换到目前还没有统一定论。同时，不同类型和剂量氮素对生态系统CO2交换影响的差异也不明确。生态系统净CO2交换(NEE)，是生态系统碳平衡的指标，由生态系统总光合(GEP)和生态系统呼吸(ER)共同决定。本研究分别选取内蒙古东乌珠穆沁旗典型草原和额尔古纳草甸草原开展了不同类型氮肥和不同剂量氮素添加条件下生态系统CO2交换和土壤呼吸的野外测定。东乌珠穆沁旗典型草原实验设置尿素（0、5.0、10.0和20.0g N·m-2·a-1）四个剂量水平。额尔古纳草甸草原实验设置尿素和缓释尿素两种类型氮肥各五个剂量水平(0、5.0、10.0、20.0和50.0g N·m-2·a-1)。主要研究结果如下: (1)典型草原生态系统CO2交换对氮素添加的响应强烈地受植物群落结构变化的调控。2015年施氮对地上生物量没有影响，生态系统CO2交换没有显著变化;2016年，地上生物量显著增加，主要是禾草生物量显著增加，杂类草生物量没有变化，使ER和GEP显著增加，由于ER和GEP的增加幅度基本一致导致施氮对NEE没有显著影响。 (2)草甸草原生态系统CO2交换对氮素添加的响应强烈地受降水事件及降水量的影响。生长季初期及中期降雨量低时氮素添加抑制生态系统CO2交换，而生长季末期降雨量较高时促进生态系统CO2交换。随着氮素添加水平提高，NEE和GEP均显著增加，当氮素添加量达到10g N·m-2·a-1时，NEE和GEP的响应趋于饱和。氮素是该草甸草原生态系统的重要限制因子，但氮沉降增加对生态系统CO2交换的影响强烈地受降雨量大小与降雨季节分配的限制。由于本年度生长旺季降水量低，导致本研究草地系统生长季NEE较低，尽管生长季末（9月）降雨量增加，在一定程度上促进NEE，但是其处于生长季末期，该增加效应无法弥补生长旺季较低的NEE，使得整个生长季NEE总体较低。 (3)两种氮肥（尿素和缓释尿素）仅在施氮量5g N·m-2·a-1处理时，缓释尿素对生态系统CO2交换的促进作用显著大于尿素，在其他添加剂量时差异不显著。缓释性肥料氮利用效率在一定程度上比非缓释性肥料的要高。 (4)在半干旱温带典型草原生长季土壤呼吸的变化主要受土壤温度、土壤含水量和植物群落结构变化的调控。短期的氮素添加对土壤呼吸的影响不显著。 研究结果表明:氮素是该地区半干旱草原生态系统的重要限制因子，生态系统CO2交换又强烈地受植物群落结构变化、降雨量大小与降雨季节分配的限制，不同氮肥（尿素和缓释尿素）对生态系统CO2交换作用存在差异。短期的氮素添加对土壤呼吸的影响不显著。