高寒草甸是青藏高原主要的草地生态系统类型，低温以及半干旱的特点使其对以降水和温度等为主的气候变化非常敏感。目前，高寒草甸温室气体通量（包括CH4、CO2以及N2O等）对气候变化的响应受到很大关注，但高寒草甸温室气体通量与水分和温度的关系还有待进一步的认识。本文旨在模拟降水增加以及气候变暖的情况下，高寒草甸温室气体通量的响应，并揭示水分和温度在该响应中的作用。　　在青藏高原中部念青唐古拉山北麓和纳木错湖之间的高寒草甸（海拔4800-5100米）开展为期3年(2013-2015)的野外观测，通过设置多梯度增水（对照、增加降水20％、40％、60％、80％以及100％等）和多梯度增温（共5个温度处理）控制实验，研究高寒草甸对气候变化的响应，并进一步分析温室气体通量与水分和温度的关系。在高寒草甸生长季期间，使用CO2红外分析仪观测生态系统碳交换量;使用密闭静态箱-气相色谱法观测CH4、CO2以及N2O通量。观测结果表明:　　1.增水显著改变了土壤湿度，不同增水处理之间CH4、CO2以及N2O季节通量没有发生显著变化，高寒草甸吸收CH4，其N2O通量维持在较低水平。通过分别与水分和温度的相关分析，三种温室气体通量与水分变化均显著相关，其中水分抑制CH4和N2O的吸收;适度增加水分促进呼吸，水分过量抑制呼吸。CH4以及CO2通量与温度有弱相关关系，N2O通量与温度有着极强的负相关关系。因此，温室气体通量可能受到多因素的控制，不同的因子对温室气体的作用不同，从而维持生态系统温室气体通量的稳定。　　2.OTC增温处理后，2013-2015年生长季各处理土壤水分发生变化但没有规律，地下5cm土壤温度（三年平均值）相对于对照处理由低到高分别增加1.7度、1.8度、3度以及3.5度。通过对该方法处理后温室气体通量与环境因子的关系的研究，发现在高寒草甸，适当增温以及水分增加促进生态系统呼吸;增温后生态系统吸收CH4的功能没有转变，增温促进CH4的吸收，而水分则抑制CH4吸收;生长季的N2O通量维持在较低水平，增温促进N2O吸收，而水分可能促进N2O排放。　　3.增水处理后，各处理梯度之间的温度没有显著的差异，而土壤水分含量不断增加。两年的观测研究(2013-2014)发现，增加降水20％时，总生态系统生产力(Gross Ecosystem Production，GEP)达到最大值，随着增加的降水越来越多，GEP逐渐降低。但不同降水处理下生态系统的呼吸(Ecosystem Respiration，ER)没有显著的差异。因此，净生态系统碳交换量(Net Ecosystem carbon Exchange，NEE)的变化与GEP类似，即在增水20％处理时吸收达到最大值，随着模拟降水进一步增加，NEE逐渐受到抑制，所有增水处理后，高寒草甸生态系统均表现为碳的吸收。2014年的观测发现，适度增温促进高寒草甸GEP和ER，但对GEP的促进作用大于对ER的促进，因而总体上适度增温促进NEE;过度增温对GEP和ER都具有抑制作用，总体上过度增温抑制对碳的吸收。　　综上所述，水分是影响高寒草甸生态系统GEP和NEE的重要因素，对ER无显著影响，适度增温促进GEP和ER，总体上促进NEE。目前研究地区的高寒草甸生态系统碳交换对水分需求存在阈值，低于20％的降水增加会促进高寒草甸生态系统对碳的吸收。高寒草甸在生长季是甲烷的汇，是氧化亚氮的低通量区。水分、温度与高寒草甸温室气体通量有密切关系。但增水和增温处理均未能显著改变高寒草甸温室气体的通量，这说明高寒草甸生态系统应对气候变化具有复杂的反馈机制以及自我调节能力，未来降水增加和气候变暖不会迅速改变高寒草甸的温室气体通量。