中文摘要：

除受水分条件的制约以外，荒漠植被-土壤系统中N、P等元素的平衡、动态变化和化学计量关系深刻影响着荒漠生态系统独特的格局和过程，而荒漠植物叶片内N、P生态化学计量特征则直观的反映了环境变化的响应，对其深入了解是认知荒漠生态系统应对全球变化适应对策及实现生态修复的重要前提和前沿科学问题。本项目通过对荒漠植被-土壤系统中N、P元素的组成和比例的数量关系研究，揭示荒漠区植物在叶片和群落水平的N、P化学计量学特征及其空间分布格局，探讨植物叶片N、P吸收对于土壤中N、P有效性的响应机制；通过了解荒漠植物N、P生态计量特征对水热梯度的响应规律，解析水分（降水、土壤水分等）对于土壤N、P有效性利用的驱动机制；量化荒漠植物、土壤和气候等因素对于N、P生态计量特征的贡献率，为荒漠生态系统的恢复与重建以及生态系统管理提供科学依据。

结论摘要：

全球变化对荒漠生态系统的氮、磷循环，尤其是植物的氮、磷吸收及利用以及生态化学计量特征具有重要的影响。本课题通过野外调查和室内控制试验相结合的方法，系统的对荒漠植物叶片N、P生态化学计量特征，植物-土壤系统N、P元素组成及比例的数量关系，水分对荒漠植物叶片N、P吸收特征的驱动作用，以及荒漠植物N、P生态化学计量特征与环境梯度的响应等方面展开研究，得出以下主要结论（1）阿拉善荒漠典型植物叶片的C、N、P 含量和 N / P 明显偏低，N / P <14 说明阿拉善荒漠植物在受 N、P 共同作用的同时更易受 N 限制。（2）通过对荒漠植物功能群之间氮、磷化学计量特征及差异性的比较发现，草本植物N、P含量显著高于灌木，而灌木N:P值高于草本。从光合作用途径角度对比，C3植物叶片N含量高于C4植物叶片，而C4植物叶片P含量高于C3植物叶片。（3）通过对荒漠草本植物养分特征对于植物功能群、气候和土壤养分的响应研究发现，环境要素对于荒漠植物养分的贡献率存在显著差异，其中气候因素只能解释0.05-6.50%的变异；分类学因素主要影响荒漠植物叶片N、Mg、Na和K，而土壤要素主要作用于叶片P、K、Mn、Zn、Cu、Fe和Al。因此，我们认为该区域尺度研究中，植物分类学特征和土壤性质是荒漠植物养分水平的决定性要素。（4）通过对外源氮、磷添加对柠条生长和养分化学计量特征的作用研究发现，土壤全氮与叶片全氮呈显著正相关关系，与叶片全磷呈负相关关系，与叶片N:P呈显著正相关关系；土壤全磷仅与叶片全磷呈显著正相关关系，与叶片全氮和N:P无显著关系。植物N:P与土壤N:P呈正相关关系，且植物的变异是土壤的两倍，说明土壤养分N:P的波动会在叶片水平N:P计量特征方面产生加倍表征。（5）定量揭示了干旱对植物氮、磷化学计量特征的作用机制，认为植物氮和磷水平对于干旱的响应存在差异，其中干旱对植物氮的效应值是-3.73%，对植物磷的效应值-9.18%，植物氮磷比（N/P）的效应值为6.98%，中、短期干旱处理对于植物氮、磷水平的胁迫效应较长期胁迫明显。此外，采用15N和32P同位素示踪技术对于干旱胁迫条件下植物和微生物对N、P的吸收和响应机制开展了定量研究。