人类活动引起的全球环境变化（如二氧化碳浓度升高、气候变暖、降水格局变化、氮沉降增加）正强烈地影响着陆地生态系统的结构与功能，改变全球生物地球化学循环。土壤碳库是陆地生态系统中最大的碳库，其对全球变化的响应将直接影响大气中二氧化碳浓度，进而影响全球气候系统。土壤碳库包含许多不同的组分，而目前人们对于不同土壤碳组分对全球变化的响应依然缺乏认识。草地是地球表面最重要的陆地生物区系之一，其土壤碳储量约占全球土壤碳储量的20％。因此，研究草原生态系统土壤碳组分对全球变化的响应具有重要意义。　　 本研究利用我国内蒙古温带典型草原的两个野外长期控制实验平台，探讨了全球变化的多个因子（增温、增加降雨、氮素添加）对我国温带典型草原生态系统土壤碳组分的影响。得出以下主要研究结论:　　 (1)经过6年的增温和增加降雨处理，内蒙古温带典型草原生态系统土壤全碳、全氮含量没有显著变化。而增加降雨显著提高了土壤中轻组组分碳、氮含量（分别提高了16.1％和18.5％），同时在增加降雨处理下土壤中轻组碳与重组碳含量的比值升高，表明增加降雨使土壤中更多的碳转移至活性碳库。增温降低了土壤中活性碳（轻组组分碳、微生物生物量碳及可溶性有机碳）的含量。增加降雨及增温对土壤重组组分碳、氮含量均没有显著影响。土壤活性碳含量与总生态系统生产力、生态系统呼吸及土壤呼吸有显著相关关系，而与土壤温度及土壤水分没有显著相关关系，这表明土壤活性碳的变化取决于生物过程而不是非生物因子的变化。　　 (2)长期的不同水平氮素添加处理对土壤全碳、全氮含量及重组组分碳、氮含量没有显著影响。但是土壤轻组组分碳、氮对氮素添加有积极的响应，其含量与氮素添加量之间呈现二次曲线关系，即氮素添加对土壤轻组组分碳、氮含量的影响存在一个阈值，这个阈值在8-20gNm-2year-1之间。土壤轻组组分碳、氮含量与植被地上生物量之间有显著正相关关系，而与土壤呼吸之间没有显著相关关系，说明轻组碳、氮含量的变化主要取决于不同处理下碳输入的变化而不是碳输出的变化。土壤微生物生物量碳、氮含量随氮素添加量的增加而降低，原因是氮素添加使土壤pH值急剧下降。土壤可溶性有机碳含量随氮素添加量的增加而升高，主要是土壤碳供应增加与分解减少的结果。　　 (3)氮素添加与增加降雨的交互作用对土壤轻组组分碳、氮含量有显著效应，而对土壤全碳、全氮含量及重组组分碳、氮含量没有影响。这主要是由于氮素添加对土壤水分及低冠层植物生长的消极影响部分抵消了增加降雨的效应。我们的结果说明，在未来降雨格局变化与氮沉降增加的情况下，必须考虑氮、水的交互作用对土壤碳组分的影响。　　 以上研究结果表明，不同土壤碳组分对全球变化的响应并不一致，在预测全球变化对土壤碳库的影响时应该充分考虑多种土壤碳组分的不同变化。