全球气候变暖和氮格局的改变对生态系统光合能力产生深远的影响,长期持续的模拟大气温度升高和氮沉降实验对预测未来全球气候变化下草地生态系统生产力和碳亏缺有着重要的意义。本研究在我国东北松嫩草地设置了增温和氮沉降的野外模拟控制实验,系统地探讨了气候变暖与氮沉降对我国温带半干旱半湿润草原生态系统碳循环的影响,及草地建群植物羊草和芦苇光合特性和光合产物对温度升高和氮沉降的响应过程。主要研究结论如下：(1)生长在松嫩草地的羊草和芦苇同为C3植物,但是气候变化对羊草和芦苇个体同化能力的影响不完全相同。增温提高了羊草的净光合速率,降低了羊草的气孔导度。增温提高了芦苇的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,降低了芦苇的水汽压亏缺。施氮降低了羊草的光合速率和气孔导度,相反,施氮增加了芦苇的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率。增温加施氮显著的降低了羊草的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,提高了羊草的水分利用效率；对芦苇的光合能力影响不显著。(2)在2006-2009年四个生长季中,增温降低了松嫩草地净生态系统CO2交换量(NEE),增加了生态系统的呼吸(ER),但是对总生态系统生产力(GEP)的影响不显著。施氮增加了NEE、ER和GEP,但是增温和施氮的交互作用不显著。四个生长季的生态系统NEE的变化与土壤含水量的变化存在正相关关系,特别是在早春,说明土壤水分的可利用性是决定松嫩草地碳汇能力的主要驱动因子。增温使土壤呼吸速率增加19.31%,施氮使土壤呼吸速率增加12.29%,增温施氮共同作用使土壤呼吸增加16.25%。这可能是因为增温刺激了土壤动物活动和土壤微生物的活性,因此土壤呼吸速率增加。(3)增温提高了羊草叶绿素A、叶绿素B、类胡萝卜素和叶绿素总量,显著的提高了羊草叶绿素A/B；施氮处理、增温加施氮处理显著的增加了羊草叶绿素A、叶绿素B、类胡萝卜素和叶绿素总量；施氮降低了羊草的叶绿素A/B。增温降低了芦苇的叶绿素A、叶绿素B的含量和叶绿素A/B,增加了类胡萝卜素的含量,对叶绿素总量的影响不大；施氮对芦苇类胡萝卜素的影响不显著,但是降低了其他几项叶绿素参数。增温提高了羊草的可溶性总糖和蔗糖的含量,而降低了果糖含量；施氮处理显著的增加了羊草的可溶性总糖和果糖含量；增温加施氮处理显著地提高了羊草可溶性糖、果糖和蔗糖的含量。增温显著的降低了芦苇的果糖含量,而对可溶性总糖和蔗糖的影响不显著。施氮和增温加施氮处理对生长旺季芦苇可溶性总糖含量的影不显著。增温显著地降低了羊草叶片中氮素和磷素的含量,对有机碳的含量影响不显著,施氮显著地提高了羊草叶片中氮素的含量,降低了磷素含量,对有机碳含量的影响不显著。增温加施氮作用显著的提高了羊草叶片氮素含量,降低了磷素含量。增温显著的提高了芦苇叶片中有机碳和磷素的含量,对氮素含量的增加不显著。施氮处理和增温加施氮处理显著的提高了芦苇叶片的氮素、磷素和有机碳含量。