提高氮和水分的有效性能促进内蒙古半干旱草地生态系统的净初级生产力，但其对土壤全土及团聚体内元素分布和酶活性的影响，依然不明确。依托内蒙古多伦恢复实验站设立的氮素和水分添加模拟实验平台，系统研究了连续七年氮、水添加对土壤全土内碳、氮库和酶活性的影响，以及连续九年氮、水添加对土壤团聚体组成及团聚体内元素分布和酶活性的影响。研究测定了土壤全土内的有机碳和全氮（0-10 cm和10-20 cm）、易氧化有机碳、无机氮（NO3-和NH4+）、土壤pH值、土壤脱氢酶、β-葡糖苷酶、酸性/碱性磷酸单酯酶活性。通过干筛法分离了三个粒径团聚体，即大团聚体（＞2000μm）、小团聚体（250-2000μm）和微团聚体(＜250μm)，对各粒径团聚体内碳氮库、自然丰度碳氮稳定性同位素、交换态盐基离子、有效态微量元素、β-葡糖苷酶、N-乙酰-氨基葡糖苷酶、酸性/碱性磷酸单酯酶、芳基硫酸酯酶进行了测定。得到如下研究结果:　　(1)在0-10 cm土层，氮添加对全土有机碳含量的影响不显著，而10-20 cm土层，氮添加显著降低了有机碳含量;水添加同时提高了两土层的有机碳含量。土壤无机氮含量随氮添加而升高，其对氮添加的响应比全氮更敏感。土壤有机碳在水分添加条件下的累积可能是由于以植物凋落物形式的输入超出了通过降解途径的输出;该研究结果表明半干旱草原水分有效性对土壤碳氮累积的重要性要大于氮素有效性的影响。　　(2)水分添加改变了土壤团聚体的组成，水分添加使大团聚体的比例平均增加了33％，而微团聚体减少了42％。氨水添加处理下团聚体有机碳和全氮含量均无显著差异。水处理显著降低了土壤δ13C值，水处理加速了植物残体向土壤有机质的转换;而氮处理升高了δ15N值，表明氮处理可能会增加氮素的气态损失。相对于水添加处理，氮添加处理对土壤结构无显著影响。氮添加显著降低了土壤团聚体内全磷含量，氮水处理均增加了土壤团聚体内有效磷含量;氮、水添加对土壤团聚体内全硫含量均无显著影响，而两者显著提高了有效硫含量。　　(3)氮水添加改变了交换性盐基离子和有效态微量元素在土壤团聚体内的分布。土壤微团聚体内盐基离子的浓度显著高于大、小团聚体内浓度，这与有机质的分布特点相一致。氮添加显著降低了土壤团聚体内交换性钙和镁的含量，降低幅度分别达33.1％和27.0％;氮添加提高了土壤团聚体有效态铁、锰、铜含量。水添加处理降低了土壤团聚体有效态铁、锰的含量。土壤酸化导致了交换性钙、镁淋失，铁、锰、铜有效态含量增加。　　(4)氮添加显著降低了全土内脱氢酶活性和碱性磷酸酶活性，而水添加则显著提高了土壤酶活性。团聚体内β-葡糖苷酶、酸性/碱性磷酸单酯酶、芳基硫酸酯酶活性均受到氮添加抑制，而N-乙酰基-氨基葡糖苷酶活性升高;水添加使团聚体内β-葡糖苷酶和酸性磷酸单酯酶活性分别增加了103.4％和75.4％。该研究结果表明，氮水输入的增加会导致微生物活性在不同团聚体内重新分布，从而影响团聚体内有机质的稳定性和土壤生物的养分限制状况。