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内蒙古草原属于干旱半干旱生态系统，是对降水波动最敏感的植被类型。据大气循环模型预测，该地区降水将呈现增加趋势。降水量的改变会对内蒙古草原生态系统碳交换过程产生重要影响。目前，这一过程对降水量改变的响应规律，特别是响应的阈值和拐点，还知之甚少。 本研究依托内蒙古草原站的完全控水遮雨棚大型实验平台，针对降水量变化对内蒙古草原生态系统碳交换过程的影响进行了两年的研究。根据内蒙古草原站1982-2012年的降水资料:31年的平均降雨量是296.8mm，最大降雨量是2012年的468.2mm，最小降雨量是2005年的131.5mm。生长季（5-10月份）平均降水量275.6mm，占全年的93％。实验设置了生长季（5-10月）降水量分别为100mm、150mm、200mm、275mm（历史长期平均对照）、300mm、350mm、400mm、450mm、500mm共9个降水梯度处理。本研究测定了土壤环境因子、生态系统生产力和碳交换过程。取得以下结论: 1.降水量改变对土壤含水量和土壤温度的影响:随着降水量的增加，表层土壤(0-30cm)含水量非线性增加，土壤含水量变异减小，土壤温度(10cm)没有发生变化。 2.降水量改变对群落生物量的影响:随降水量的增加，群落生物量非线性增加，降水量为400mm时，群落生物量达到饱和点。群落生物量对减水的响应大于增水的响应。物种水平的分析表明，降水改变主要通过影响多年生丛生禾草的生物量而影响群落的生物量。 3.降水量改变对净生态系统碳交换(net ecosystem exchange，NEE)、生态系统呼吸(ecosystem respiration，ER)和生态系统总生产力(gross ecosystem productivity，GEP)的影响:随降水量增加，NEE、ER和GEP均显著提高，这些过程均表现为明显的非线性响应。NEE、ER和GEP的饱和点对应的降水量分别为350mm，200mm和275mm。从响应率的变化斜率看，降水量减少(＜275mm的处理)的效应强于降水量增加（＞275mm的处理）的效应。变异来源分析表明，降水量改变通过改变群落生物量、土壤含水量和土壤温度来影响生态系统碳交换。其中，生物因素（群落生物量）的改变是草原生态系统碳交换发生变化的首要原因，群落生物量可以分别解释NEE、ER和GEP变异的30.89％、40.60％和41.90％，而土壤含水量和土壤温度只能解释NEE、ER和GEP变异的11.51％、7.78％和9.28％。 综上所述，降水量改变对内蒙古草原生态系统碳交换过程有显著影响。生态系统生产力和碳交换过程对降水量的改变响应是非线性的，其对减水的响应大于增水的响应。生物因素（群落生物量）的改变是草原生态系统碳交换发生变化的首要原因。