温带草原是我国草原的主体类型，脆弱的生态环境和频繁的人类活动使其对气候变化十分敏感，因此，针对温带草地生态系统碳循环特征、源汇潜力以及对气候变化的反馈机制进行研究具有十分重要的科学意义和创新价值。本论文以我国内蒙古锡林河流域温带半干旱草地群落为主要研究对象，综合考虑自然状况(植被类型、海拔梯度、土壤性质、水热条件等)和人类活动(放牧)对草地土壤呼吸源汇特征的可能影响，通过对研究区域内土壤呼吸及相关环境因子的野外原位观测，对我国温带草地土壤呼吸的区域分异机制及几个关键问题进行了系统研究，包括：应用两种不同的研究方法初步估测了根系呼吸对草地生态系统土壤总呼吸的贡献；采用不同数值模型定量描述了温度变化对我国温带半干旱草地土壤呼吸的影响；重点分析了自然环境差异及不同的放牧强度下土壤呼吸的区域分异特征及分异机制，并利用一个完整年度的观测数据分别对不同草地类型生态系统呼吸总量和土壤呼吸总量进行了估算。主要研究结论如下：　　 1.本研究中分别应用根系生物量外推法和根去除法对草地生态系统根系呼吸与土壤总呼吸的区分问题进行了研究。应用根系生物量外推法，求算出生长季内羊草自由放牧草原、羊草退化草原和大针茅自由放牧草原中根系呼吸占土壤总呼吸比例的最大值为56.06％，最小值为23.23％，大部分结果介于40％～50％之间，平均值40.30％；应用根去除法求得的最大值为63.08％，最小值为18.83％，大部分结果介于25％～45％之间，平均值34.79％。另外，就不同群落类型与不同利用强度的三个样地而言，这一比例关系基本表现为：羊草退化草原＞羊草自由放牧草原＞大针茅自由放牧草原。　　 三种草地类型土壤总呼吸和根系呼吸的季节变化规律基本一致，均为明显的单峰曲线形式，最大值出现在7月下旬，但根系呼吸速率在7月份达到峰值后缓慢下降，至9月上旬达到最小值后又略有回升，与土壤水分的季节变化规律基本一致。此外，羊草退化草原由于过度放牧的影响，根系呼吸速率和土壤总呼吸速率在7月份明显高于其它两个样地。而根系呼吸占土壤总呼吸的比例在生长季节内波动明显，并且三个样地根系呼吸的比例相差较大。　　 2.分别应用Vant Hoff模型和Arrhenius模型对本研究区域草地土壤呼吸的温度敏感性问题进行了研究。研究发现，应用Vant Hoff模型求得的Q10值变化范围较大，尤其在冬季低温时Q10值可达到9以上，说明本研究区域存在冬季土壤呼吸的Q10值高于夏季的变化特征，与国内外其他研究者的结论基本相符。此模型求算的Q10值的平均变化范围在1.60～2.03，略高于部分研究者的结果，同时，四种草地类型的Q10值均随水分的降低而升高，这是由于本研究区域2005年为大旱年，过低的土壤水分含量使由群落区域差异造成的土壤呼吸差异减小，温度的控制作用随之增强，因此导致温度较低的贝加尔针茅草原和羊草草原的Q10值低于大针茅草原和克氏针茅草原。　　 但是，应用Arrhenius模型得到的Q10值的变化范围较小，Q10值均小于5，平均变化范围在1.48～1.67之间，说明此模型在低温时模拟呼吸速率对温度变化的响应程度可能不太敏感，不能准确显示本研究区域冬夏气温差异较大的情况下Q10值的变异情况。但是，与Vant Hoff模型相比较，Arrhenius模型同样表现出对水分较强的敏感性，求算的四种草地类型的Q10值均随水分的降低而升高。　　 3.研究区域内的贝加尔针茅草原、羊草草原、大针茅草原和克氏针茅草原四种草地类型年度土壤呼吸速率和生态系统呼吸速率在季节动态变化规律和CO2排放量方面均存在一定的差异，尤其在高温月份和低温月份的呼吸速率差异较大。另外，由于2005年生长季内降水量较往年明显偏低，致使其年度呼吸变化规律均受降水的影响而由单峰曲线变成了双峰曲线形式。四种草地类型的年度生态系统呼吸总量均大于年度土壤呼吸总量，其中在克氏针茅草原，此差值达到37.6％，不同草地类型间的土壤呼吸大多表现出明显的差异，而不同群落类型间的生态系统呼吸则只有贝加尔针茅和克氏针茅草原之间表现出显著性差异，说明地上植被的缺失能够使不同草地类型的区域分异作用增强。此外，本研究中的年度生态系统呼吸总量和土壤呼吸总量与往年以及相近纬度其它草地群落相比，由于降水量的不足而略显偏低。研究还发现，在冬季的个别时段，不同草地类型分别出现了呼吸负通量的现象，说明如果单纯利用生长季的观测资料来估算整个年度的总呼吸通量将会使得结果较实际偏大。　　 将不同放牧强度的草地类型分别与相应的围栏样地进行对比，在季节变化规律方面，围栏样地在生长季受降水影响而呈双峰曲线，但放牧样地仍表现为单峰曲线形式；在CO2排放量方面，在羊草草原，退化样地＞围栏样地＞自由放牧地，在大针茅草原，围栏样地＞放牧样地，说明由于人类的干扰带来的不同放牧强度对草地生态系统土壤呼吸的季节动态规律及排放量均造成了显著的影响。另外，三个放牧样地在生长季内土壤呼吸总量也没有因区域分异而出现较大的差别，尤其羊草自由放牧草原和大针茅自由放牧草原的呼吸量几乎完全一致，羊草退化草原土壤呼吸量略高，说明过度放牧加剧了土壤呼吸的碳排放。　　 通过对不同草地类型生态系统呼吸和土壤呼吸与主要水热因子的相关分析发现，在年度尺度上，温度是影响沿降水梯度四种草地群落生态系统呼吸和土壤呼吸季节变化的主要因子，而在季节尺度上，水分则是在生长季内控制四种围栏样地和三种放牧样地土壤呼吸季节变化的决定因素。但是，由于不同样地间在区域水热配置方面的不均衡性，对水热因子的敏感程度也不同，在克氏针茅草原，除温度条件以外，水分也是影响其年度呼吸通量的主要因素，而温度则是影响贝加尔针茅草原生长季内土壤呼吸的重要因子，水分对土壤呼吸变化的制约相对较弱。