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试验设置半开顶式CO2人工气候室,研究了不同CO2浓度处理(360、540μmol·mol-1)与施氮(N)量(0、150、300和450 kg·hm-2)对棉花干物质的积累与分配、氮素吸收量及土壤脲酶活性的影响.多样性指数和主成分分析表明:各施N水平下,CO2浓度增加下棉花蕾、茎、叶和整株的总干物质积累量显著增加;2个CO2浓度下,300 kg·hm-2N(N300)处理棉花蕾、茎、叶、根及整株干物质量显著高于其他3个N肥处理,合理的氮肥施用可显著提高棉花干物质积累量.棉花蕾和茎的氮素吸收量受CO2浓度影响显著,与360μmol·mol-1CO2浓度相比,CO2浓度为540μmol·mol-1条件下蕾和茎的氮含量显著增加,其中N300处理下蕾的氮含量最高,N150和N300处理茎的氮含量高于N0和N450处理;叶的氮素吸收量受CO2和N的交互作用影响显著,在N0、N150、N300处理下,540μmol·mol-1CO2浓度下叶的氮含量增加;棉花根的氮素吸收量受施N量的影响显著,540μmol·mol-1CO2浓度下根的氮含量随着施N量的增加显著增加.总体上,540μmol·mol-1CO2浓度下棉花的氮素吸收量高于360μmol·mol-1CO2浓度,各CO2和N组合处理下,棉花各器官的氮素积累量蕾铃最高,叶片居中,其次是茎秆,根系最低.各施N水平下,两个土层的土壤脲酶活性随着CO2浓度升高而显著增加;不同CO2浓度处理下,0~20 cm土层土壤脲酶活性随着施N量的增加而增加,20~40 cm土层N300处理下的土壤脲酶活性高于其他N肥处理;CO2和N互作下,0~20 cm土层土壤脲酶活性的平均值显著高于20~40 cm土层.大气CO2浓度为540μmol·mol-1、氮肥施用量为300 kg·hm-2可显著提高棉花干物质积累量和氮素吸收量.