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内蒙古草原是典型的干旱半干旱草原，占据我国北方的广大面积。在过去的半个世纪，牲畜放牧压力的迅速增长导致了温带草原的急剧退化，表现为生产力、物种丰富度和凋落物量的降低。为恢复退化的草原，我国政府采取了减少或禁止放牧的政策作为重要的草地管理方式，这一举措导致了地表凋落物的积累。凋落物在草地生态系统养分物质循环中占有重要地位，并且凋落物层通过形成土壤表面与大气之间的缓冲层进而调节土壤微环境。因此凋落物输入量的改变将对草原生态系统的结构和功能产生深远影响。 本研究在2013年5月到2015年10月期间，以内蒙古半干旱草原生态系统为研究对象，利用控制实验的研究手段，探讨了凋落物输入量变化（凋落物去除与添加）和氮素添加对半干旱草原生态系统生产力和碳交换的影响。生长季旺期测量了地上地下净初级生产力、物种和功能群组成;并在整个生长季测量了生态系统碳交换;土壤总呼吸及其组分呼吸。取得了如下主要研究结果: (1)凋落物输入量增加显著降低了土壤温度和土壤水分的波动，显著影响了地上地下初级生产力的分配比例，使生产力向地下的分配减少。氮素添加使地上净初级生产力增加，地下净初级生产力下降，根冠比下降，并使地下根更加趋向于深层（10cm以下）分布。 (2)凋落物输入量增加，显著增加了群落中根茎禾草和莎草科的生物量，对其他功能群植物生物量无显著影响。氮素添加使丛生禾草、根茎禾草以及莎草科生物量显著增加，并增加了莎草科所占的比例。 (3)凋落物输入量的变化没有显著影响生态系统碳交换，氮素添加则使生态系统净光合、生态系统呼吸和生态系统总光合显著增加。 (4)凋落物输入量变化对土壤总呼吸无显著影响，但凋落物输入量增加显著增加了土壤异养呼吸，显著降低了土壤自养呼吸，并显著提高了土壤异养呼吸占总呼吸的比例。氮素添加对土壤总呼吸的增加主要通过增加自养呼吸，因此降低了异养呼吸的比例。 三年的实验数据表明，在半干旱草原生态系统，凋落物输入量变化改变了土壤环境（温度和水分）;不同功能群生产力和土壤呼吸不同组分对它产生了差异性响应;而生态系统碳交换在实验期内没有显著变化，该实验的长期观测将有助于更好的发现凋落物输入量变化对草原生态系统生产力及碳通量的影响规律和调节机制。