当前，大气氮沉降和区域降水情况已发生显著变化，氮沉降的不断增加和降水的变化会对植被及生态系统产生巨大影响。本实验研究氮水添加对草原优势植物的影响，探究氮水添加对植物的生理影响及草原生态系统对氮沉降和降水的响应，以期为草原生态系统对气候变化的响应提供科学依据。在内蒙古半干旱区典型草原实验样地设计氮水添加实验，对实验区地上生物量、优势种克氏针茅（Stipa krylovii）光合和荧光生理参数进行测定，结果表明：实验样地中，氮和水添加均显著增加了地上生物量，两者耦合下效果更加明显。克氏针茅同时受干旱胁迫和氮胁迫，施氮和施水有利于提高克氏针茅的暗呼吸速率（Rd）、最大净光合速率（Pn）、光能转化效率（Fv/Fm）、光化学淬灭系数（qP）和PSⅡ实际光化学效率（ФPSII）等生理、光合和荧光参数，促进其生长和生物量的累积。对该区域来说，随着氮添加的增加，促进作用不断增强，尚未达到氮抑制；过量的水添加（年降水量的30%）会降低其生理指标，但与对照组相比仍有显著增加。