中国北方的温带半干旱草原对全球变化敏感。土壤微生物在陆地生态系统过程中扮演重要角色，而且其对管理措施或环境因子变化响应迅速。由全球变化所引发的土壤微生物特性的变化能深刻影响生态系统的功能。然而，相对于草原生态系统的地上部分而言，人们对土壤微生物以及其对降水变化和养分富集的响应还缺乏充分了解。　　本研究选取内蒙古多伦县围封草地，对氮素、磷素及水分添加（模拟降水增加）条件下草地的土壤化学性质和微生物特性（微生物生物量、呼吸、土壤酶）等参数进行测定，这有助于全面分析和评估全球变化对温带典型草原生态系统的影响，并为科学地管理草原提供依据和参考。研究结果如下:　　1.氮素添加显著降低土壤pH和有效磷(AP)，增加土壤总有机碳(SOC)和土壤碳氮比（C/N），但对土壤全氮(TN)和全磷(TP)含量没有显著影响。与对照相比，氮素添加显著增加了土壤NO3--N和NH4+-N含量。氮素添加三年后，土壤净硝化作用显著增加，而土壤净氨化作用却显著下降。表层土壤微生物生物量(MBC、MBN和MBP)随着氮素添加量的增加而下降，因而氮素添加也降低了MBC/TOC、MBN/TN和MBP/TP，但对MBC/MBN没有效应。氮添加降低微生物呼吸(MR)，却增加了微生物代谢熵(qCO2)。土壤β-葡糖苷酶和脲酶活性在氮素添加处理后下降，但土壤酸性磷酸酶活性却显著增加，表明氮素添加增加了草原生态系统植物和微生物的磷需求。土壤微生物生物量和土壤酶活性均存在明显的年际效应，表现为湿润的年份数值高于干旱的年份。总体来说，本研究结果表明中长期施氮导致土壤微生物生物量和活性下降，不同的土壤酶对氮素添加的响应不同。　　2.磷添加对土壤总有机碳(SOC)没有影响，然而氮、磷同时添加增加了SOC。磷添加显著增加了土壤TP和AP，因而显著降低土壤CP和NP。磷添加以及氮磷同时添加均显著降低土壤pH。相似地，土壤铵态氮和硝态氮含量也受到磷添加以及氮、磷交互作用的影响，但是磷添加对土壤净氮矿化作用和净硝化作用均无影响。磷添加以及氮、磷交互作用均显著降低MBC，但对MBN没有影响，因而磷添加显著降低MBC/MBN。此外，磷添加显著增加了MBP。磷添加及其与年份的交互作用显著影响了MBC/MBP。施磷以及氮、磷交互作用均对MR没有效应。磷添加降低了MBC/TOC，增加了MBP/TP。磷添加和氮磷添加均显著影响了土壤β-葡糖苷酶活性。然而，磷添加对土壤脲酶活性没有显著效应。磷添加显著抑制了土壤酸性磷酸酶活性，而且氮、磷添加对酸性磷酸酶活性有交互作用。除了MBC/MBN以外，本实验所测的其它所有微生物参数均呈现显著的年际效应。与此相反，只有土壤无机氮浓度和土壤N/P表现出年际变化，其它的土壤化学参数都没有表现出年际效应。这说明，与土壤化学性质相比，土壤微生物特征对环境变化比较敏感。本研究表明，中等时间长度(3-4年)添加氮、磷元素，均显著改变了土壤微生物特征，在一定程度降低了半干旱草原的土壤质量（例如，MBC和MBC/TOC下降）。　　3.水分添加显著增加了土壤湿度和pH。此外，水分添加还增加了SOC和土壤TP，降低AP，但对TN没有影响。由于微生物和植物对养分的吸收增加，较高的降水量降低了土壤铵态氮和硝态氮浓度。相反，干旱导致土壤无机氮累积，这增加了氮损失的潜在风险。水分添加对土壤净氨化作用和净硝化作用没有显著影响。然而，水分添加显著增加微生物生物量(MBC、MBN和MBP)，微生物呼吸，微生物熵(MBN/TN、MBP/TP)，qCO2以及土壤酶活性。水分添加降低了土壤微生物C/N和C/P比，表明真菌在土壤中的比重可能下降。本研究没有发现水分和氮素添加对所测定的土壤微生物特性有交互作用。本研究表明水分的有效应性是温带半干旱草原调解土壤微生物活性的重要因子，因而未来降水变化将会对草原生态系统的功能产生重要影响。　　综合上述结果，施氮、施磷和水分添加对内蒙古草原土壤化学性质和微生物特性有明显影响。鉴于土壤微生物对外界环境变化敏感，研究土壤微生物特性对养分和水分添加的响应，有助于阐明全球变化影响地上和地下生态系统过程的机理。