中国北方草地是我国重要的生态屏障，在服务该区域生态环境与社会经济中扮演重要角色。由于土地利用和气候变化等人为和自然因素的综合作用，我国北方草地大面积退化，引发许多生态环境问题。土壤氮、磷等养分的保持与供应是草地生态系统生产力和功能发挥的主要限制因子。土壤氮、磷的保持和供应能力与氮、磷的组分特征及其分解矿化相关的酶活性关系密切。然而，土地利用与降水格局的变化对草地土壤氮、磷组分、含量和有效性及其与氮、磷矿化相关酶活性之间的关系有何种影响是重要却缺乏研究的命题。本论文以内蒙古多伦县中国科学院多伦恢复生态学试验示范研究站为平台，在天然草地与弃耕地不同水分处理（常规降水、150％降水添加）中，设置对照(Control)，10gN/平米/年(N10)，10gP/平米/年(P10)以及10gN+10gP/平米/年(N10P10)养分添加子处理，以其土壤为供试对象，利用酸水解-蒸馏法和液体31p核磁共振技术研究其氮、磷组分的变化特征;利用荧光光谱法和分光光度法等研究土壤氮（蛋白酶、酰胺酶、脲酶和N-乙酰-β-D-氨基葡糖苷酶）磷（酸性磷酸单酯酶、碱性磷酸单酯酶和磷酸二酯酶）矿化相关酶活性的变化;通过冗余分析和结构方程模型等探讨草地土壤氮、磷组分与相关矿化酶活性之间的关系，以期揭示土壤氮、磷组分和氮、磷矿化相关酶活性对水分和养分添加响应的机理，以及天然草地与弃耕地土壤有机氮、磷周转的潜在机制，为探明土地利用及降水格局变化对中国北方草地土壤氮、磷组分及酶促周转的影响提供理论依据。本文主要的研究结果与结论如下:　　1.天然草地向耕地的转变加速了土壤有机质的分解以及随之发生的土壤碳、氮、磷的损失，且降低了土壤水解成铵态氮、氨基酸态氮、水解未知氮、酸不溶态氮和正磷酸单酯含量以及土壤N-乙酰-β-D-氨基葡糖苷酶、酰胺酶、脲酶、酸性磷酸单酯酶、碱性磷酸单酯酶和磷酸二酯酶活性，这种残余效应在弃耕13年后仍然存在。长期氮输入显著降低了天然草地与弃耕地土壤pH，降水增加一定程度上可缓解氮输入造成的土壤酸化。值得注意的是，水分添加有效地促进了弃耕地土壤碳、氮、磷的累积，这表明在中国北方农牧交错区，降水增加是促进草地弃耕后土壤碳、氮、磷库恢复的重要因素。　　2.水添加显著增加了天然草地与弃耕地土壤氨基糖态氮含量，提高了土壤蛋白酶和N-乙酰-β-D-氨基葡糖苷酶活性。氮添加在两种草地均降低了土壤氨基酸态氮含量和土壤蛋白酶与脲酶活性，但提高了天然草地土壤氨基糖态氮含量。磷添加显著增加了天然草地与弃耕地土壤氨基糖态氮含量。冗余分析的结果表明，天然草地酰胺酶和N-乙酰-β-D-氨基葡糖苷酶活性对有机氮组分变异的解释度最高;而在弃耕地，土壤有机碳对有机氮组分变异的解释度最高。因此，在天然草地土壤NH4+含量相对较高时，酶促矿化是土壤有机氮周转的主要途径;而在弃耕地，历史上的耕作造成的土壤有机质的损失导致土壤有机氮的周转过程相对更受碳有效性的限制，小分子有机氮（如氨基酸、氨基糖等）可作为碳源直接被吸收利用，因而直接途径在土壤有机氮的周转过程中变得更为重要。这些结果证实不同利用历史的半干旱草地生态系统，氮源和碳源的相对有效性是决定土壤有机氮周转机制的主要因素。　　3.在天然草地与弃耕地，水添加均显著促进了土壤正磷酸单酯与二酯的累积，提高了土壤酸性磷酸单酯酶、碱性磷酸单酯酶和磷酸二酯酶活性。长期氮输入显著降低了土壤磷酸酶活性，磷添加在天然草地促进了酸性磷酸单酯酶、碱性磷酸单酯酶和磷酸二酯酶活性，而在弃耕地抑制了这些酶活性。结构方程模型结果表明，土壤有机磷周转的潜在机制因土地利用历史而不同，且主要受不同限制性元素所控制。在天然草地，磷的相对限制诱导了磷酸酶的产生及随后有机磷的酶促矿化（生物化学矿化）。而在弃耕地，历史上的耕作导致有机碳较之有机磷更高比例的损失，表明有机磷的矿化是伴随总体有机质矿化的结果（生物学矿化）。