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氮素是植物生长所必需的营养元素之一。人类活动引起的大气氮沉降增加对陆地生态系统碳循环过程具有重要影响。理解氮素对陆地生态系统碳循环过程的影响是预测未来生态系统碳平衡变化的关键所在。本研究在AVIM2模型的基础上，增加了土壤有机物氮分解过程、土壤有效氮转化过程、植物根吸收土壤有效氮过程、大气氮沉降过程和氮素对光合作用的限制作用五个过程的模拟，通过增加氮循环模块，实现了陆地生态系统碳氮循环的模拟，发展了AVIM2的新版本AVIM2-CN模型。作者利用AVIM2-CN模型模拟了氮沉降对当雄高寒草甸生态系统碳循环的影响，探讨了当雄高寒草甸生态系统碳循环主要过程对氮沉降响应的差异性。此外，还模拟了不同水平氮添加对当雄高寒草甸生态系统碳循环不同组分的影响，分析了NPP、NEP、土壤呼吸、叶面积指数、生物量和土壤碳密度对氮添加的响应的敏感性。模型模拟得到的主要结论如下: 1.当雄高寒草甸生态系统的土壤有效氮含量和植被根的吸收速率具有明显季节变化。土壤有效氮含量3月至8月较高，平均值为1.486 gNm-2，9月至次年2月较低，平均值为0.635gN m-2，春季和夏季土壤有效氮含量是秋季和冬季土壤有效氮含量的2.34倍。植物根吸收有效氮速率在6月至10月较高，平均值为1.093 gN m-2month-1，11月至次年5月较低，平均值为0.223 g N m-2month-1。6月至10月植物根吸收有效氮总量为5.467 g N m-2month-1，占全年总吸收的77.8％。 2.氮沉降对当雄高寒草甸生态系统NPP、NEP、土壤呼吸、叶面积指数影响不显著，对生物量、土壤碳密度影响显著。1981-2000年因氮沉降引起的当雄高寒草甸生态系统NPP、NEP、土壤呼吸、叶面积指数的多年平均变化值分别为8.57 g C m-2yr-1，1.34g C m-2yr-1，7.23g C m-2yr-1，0.03，与没有氮沉降时的对应值相比差异不显著，均未通过0.05水平的显著性检验;但是氮沉降引起的高寒草甸生物量、土壤碳密度的变化量多年平均值分别为0.02kgCm-2yr-1，0.23 kg C m-2yr-1，均通过了0.05水平的显著性检验。 3.当雄高寒草甸生态系统生物量、土壤碳密度对氮素添加的响应极敏感。低氮、中氮、高氮处理使生物量分别增加9.5％、19.0％、38.1％;使土壤碳密度分别增加7.3％、13.1％、24.4％。NPP、土壤呼吸、LAI对氮素添加的响应比较敏感。低氮、中氮、高氮处理使NPP分别增加6.7％、12.3％、24.2％;使土壤呼吸分别增加7.6％、13.6％，25.1％;使LAI分别增加0％、2.2％、5.5％。NEP对氮素添加的响应不敏感。