据模型预测,在未来50年内,内蒙古东部地区将出现氮沉降加剧和降水增加的趋势。但也有报道表明,在未来全球变化新格局下,大气氮沉降和降水增加都是不可持续的,两者的定向变化可能会同时停止或强度减弱。国内外对于氮沉降和降水增加的环境学效应研究已非常深入,但历史氮、水输入停止后其对生态系统遗留效应的研究仍处于起步阶段。本研究依托于内蒙古典型草原长达13年氮、水添加实验平台,于2018年开始定向停止氮、水添加处理,以探讨氮沉降和降水增加对土壤理化性质、微生物生物量和胞外酶活性的遗留效应,得到以下主要研究结果:(1)氮、水添加停止两年后,历史氮添加对表层土壤p H仍存在负向遗留效应,对铵态氮、硝态氮、可溶性有机碳、氮存在正向遗留效应;历史水添加对土壤p H仍存在正遗留效应。暗示在大气氮沉降和降水增加定向停止后的短期内,仍将对土壤大部分化学性质产生持续影响。(2)氮、水添加停止两年后,氮对表层土壤微生物生物量、呼吸速率、β-葡萄糖苷酶、碱性磷酸单酯酶活性存在负遗留效应,对碳有效性指数存在正遗留效应;历史水添加对微生物生物量、呼吸速率、β-葡萄糖苷酶、N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶、碱性磷酸单酯酶活性存在正遗留效应。表明历史氮沉降和增水在短期内仍影响草地生态系统当前的土壤微生物学特征,这种遗留效应在短期内不会消失。(3)历史增水背景削弱了氮对微生微生物量碳、基础呼吸和β-葡萄糖苷酶、碱性磷酸单酯酶活性的负遗留效应强度。以及对可溶性有机氮以及碳有效性指数的正向遗留效应。这意味着,在历史增水背景下,氮对生态系统的影响将更快恢复。(4)在氮、水添加停止两年后,历史氮添加对Olsen-P的正向效应以及对微生物生物量氮的负向遗留效应,历史水添加对硝态氮、碳有效性指数的负向遗留效应逐渐消失。这表明某些土壤特性在长达13年的氮水添加处理后,能够在短期内逐渐恢复,这些指标有可能作为生态系统恢复的先期决定因素。本研究证明在氮沉降和降水增加同时停止的全球变化新格局下,氮和水对典型草原土壤大部分生物学和非生物学特征在短期内仍存在遗留效应。研究结果暗示,氮和水的输入对生态系统的影响并不局限于当前,即使在其停止以后,这种影响会依然存在。但个别土壤养分指标和微生物学特性表现出响应强度逐渐减弱甚至消失,也证明某些生态系统特征,是可以逐渐恢复的。这为我们进一步深入理解大气氮沉降和全球降水格局变化的环境学效应提供科学依据。