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上个世纪80年代以来,由于农业化肥的过量使用,工业化生产以及化石燃料燃烧等导致大气氮沉降迅速增加,同时温室气体排放也在不断升高,增加的大气氮沉降直接影响生态系统的结构与功能。草地生态系统作为全球分布最广的陆地生态系统之一,在调节全球气候变化中发挥着重要的作用。为了探究半干旱草地生态系统对氮沉降的响应机理,我们在位于北方农牧交错带的山西省右玉县半干旱草地生态系统设置了不同水平的氮添加实验,采用随机区组设计,共设8个氮添加水平,分别为0、1、2、4、8、16、24和32gNm-2y-1,利用静态箱-气象色谱法测定温室气体(CO2、CH4和N2O)通量,研究不同水平的氮添加对农牧交错带半干旱草地生态系统温室气体排放通量及其影响因子,包括植被生产力、土壤养分等影响的研究,结果表明:1.不同氮添加水平对半干旱草地生长季温室气体排放影响不同。整个生长季,草地CO2排放通量呈现季节性变化,6月份达到峰值;随着氮添加水平的增加,CO2排放通量呈先增加后降低的趋势,N24处理下,CO2排放通量达最大值,与其他处理间差异显著(P<0.05),且氮添加水平与年均CO2排放通量之间存在显著曲线相关(P<0.05)。半干旱草地CH4和N20排放通量在整个生长季均未表出明显季节性动态,但各处理间存在差异显著(P<0.05),氮添加水平与年均CH4吸收量之间存在显著曲线相关(P<0.05),但与年均N2O排放通量之间未达显著水平(P>0.05)。双因素方差分析结果表明,氮添加水平及采样时间对3种温室气体均有极显著影响(P<0.001),氮添加水平与采样时间之间的交互作用对CO2和CH4排放通量无影响(P>0.05),但是对N2O排放通量有极显著影响(P<0.001)。2.随着地上生物量的增加,显著的抑制了草地CH4的排放(P<0.05),而地上生物量与N2O和CO2排放通量之间无显著相关性关系(P>0.05);净地下生物量与CO2排放通量之间呈显著正相关关系(P<0.05),而与CH4和N20通量之间无显著相关性关系(P>0.05)。3.草地土壤pH与CO2排放通量呈显著负相关(P<0.05),但随着pH的增加,草地CH4排放通量呈逐渐增加趋势,而N2O排放通量呈先增加后降低的趋势,但均未4.达到显著水平(P>0.05);土壤有机碳与CO2排放通量呈显著正相关关系(P<0.05),而随着有机碳含量的增加,草地CH4排放通量呈逐渐降低趋势,而N2O排放通量呈增加的趋势,但均未达显著水平(P>0.05);土壤总氮含量与草地CO2、CH4和N2O排放通量均无显著相关性关系(P>0.05)。5.土壤微生物量碳氮比与草地CO2通量呈显著正相关关系(P<0.001),但草地CH4通量呈先降低后增加趋势,而N2O排放通量呈先增加后降低的趋势,与土壤微生物量碳氮比之间均无显著相关性关系(P>0.05);随着土壤无机氮含量的增加,对草地C02和N20排放通量均是起先促进后抑制的作用,而对CH4排放通量的影响则是先抑制后促进,但无机氮与温室气体各组分之间均无显著相关性关系(P>0.05)。6.空气温度和土壤温度与半干旱草地C02排放通量均呈显著正相关关系(P<0.0001),而与CH4和N2O排放通量之间无显著相关性关系(P>0.05);土壤湿度与半干旱草地CO2和CH4排放通量之间均无显著相关性关系(P>0.05),但与N2O排放通量之间呈显著负相关关系(P<0.0001)。