土壤有机碳矿化是调节全球生态系统碳循环过程的关键环节。作为全球变化的两个关键驱动因素,气候变暖和大气氮沉降增加对土壤碳循环过程具有重要影响。在农田生态系统中,不同的田间管理措施能直接改变土壤水热条件,进而影响到有机碳矿化过程。地表覆盖措施（秸秆或地膜）近年来在我国西北旱作农业区被广泛应用,然而不同覆盖措施下土壤有机碳矿化过程对增温和氮沉降的复合响应规律尚不清晰。本文以秸秆和地膜覆盖10a的旱作玉米农田土壤为研究对象,通在不同温度（5℃、15℃、25℃、35℃）和不同氮添加水平(0、25、50 kg N·hm^-2)进行了为期105d的室内培养,分析了下土壤有机碳矿化速率、培养后碳氮组分含量及酶活性变化。主要研究结果如下:（1）整个培养周期各处理土壤有机碳矿化速率的动态变化可分为三个时期:培养前期（第1-10 d）,在这个阶段矿化速率达到峰值并快速下降,处于不稳定状态;培养中期（10-30 d）,这个阶段矿化率缓慢下降;培养后期（30-105 d）,这个阶段有机碳矿化速率变化不大,逐渐趋于平稳状态。（2）覆盖方式、培养温度和氮沉降对土壤有机碳累积矿化量均有显著影响。与不覆盖对照相比,秸秆覆盖累积矿化量增加了33.86%,而地膜覆盖与对照无显著差异。随着温度提高累积矿化量增加,15℃、25℃、35℃的累积矿化量分别是5℃的1.29倍、1.45倍、2.40倍。与不添加氮相比低氮水平有机碳矿化提高了8.01%,高氮水平有机碳矿化提高了17.17%。覆盖方式、温度和氮添加三因素间存在显著交互作用,其中温度变化和氮添加对不覆盖对照和地膜覆盖土壤的有机碳矿化的交互作用类型为协同作用,对秸秆覆盖土壤为加和作用。秸秆覆盖土壤的温度敏感性高于不覆盖对照,而地膜覆盖土壤与不覆盖对照无显著差异。随着氮沉降量增加,温度敏感性上升。土壤有机碳累积矿化量与培养时间的一级动力学方程拟合结果表明秸秆覆盖增加了土壤有机碳潜在矿化碳库。氮添加提高了土壤潜在矿化碳库,加快了有机碳矿化速率。温度升高和氮添加均降低了土壤有机碳的固存能力。（3）温度升高使土壤有机碳含量下降,氮沉降使不覆盖对照土壤和地膜覆盖土壤有机碳含量下降,而对秸秆覆盖土壤影响不显著。温度对土壤全氮含量无显著影响,而氮添加显著提高了土壤中全氮含量。随着温度的升高,NO₃^--N含量显著升高而NH₄⁺-N含量显著降低;随着氮添加量的增加NO₃^--N含量显著增加,而NH₄⁺-N含量显著降低。温度升高和氮添加显著促进地膜覆盖和不覆盖对照的可溶性有机碳的含量,具有显著的协同作用,而秸秆覆盖的可溶性有机碳含量仅在温度升高条件下增高,对氮添加响应不敏感。温度升高显著降低了土壤中微生物量碳氮含量,而氮添加对地膜覆盖和不覆盖土壤的微生物量碳氮含量有促进作用,对秸秆覆盖的影响不显著,且交互作用不显著。温度变化和氮添加对微生物量碳氮比均无显著影响。（4）温度升高显著提高了4种水解酶的活性。氮添加也显著提高了不覆盖对照和地膜覆盖方式下4种碳氮代谢酶活性,而氮添加对秸秆覆盖土壤酶活性影响不显著。温度和氮添加对不覆盖对照和地膜覆盖土壤β-1,4-葡萄糖苷酶也产生了显著的协同交互作用。4种酶活性之间具有显著的正相关关系,且4种酶与微生物量碳氮含量具有显著负相关关系,与可溶性有机碳具有显著正相关。土壤β-1,4-葡萄糖苷酶和纤维二糖水解酶和硝态氮具有显著正相关,而和氨态氮具有显著负相关。有机碳累积矿化量与可溶性有机碳具有极显著正相关关系,而与微生物生物量碳氮具有显著负相关,与4种水解酶均具有显著正相关关系。可溶性有机碳含量和β-1,4-葡萄糖苷酶均与有机碳累积矿化量具有极显著相关关系,不同处理引起的土壤可溶性有机碳含量和β-1,4-葡萄糖苷酶的变化可能是导致土壤有机碳矿化差异的主要原因之一。对于不覆盖对照和地膜覆盖旱作农田土壤,温度升高和氮添加都使土壤固碳能力下降,且二者存在协同作用,会造成更多的CO₂释放,长期地膜覆盖和不覆盖的旱作农田可能成为全球碳循环的重要碳源。与地膜覆盖相比,长期秸秆覆盖的农田管理措施可能更有利于碳固存。