土壤是陆地生态系统中最大的有机碳库。据估算，全球1m深度的土壤中贮存的有机碳量约为1500Gt，超过了植被与大气有机碳储量之和。由于土壤碳的库容巨大，其较小的变幅即能导致大气CO2浓度较大的波动，因而在全球碳循环过程中起着极其重要的作用。以气候变暖为标志的全球变化也必将影响到土壤中有机碳的滞留与周转，而这些变化又将对气候变暖产生反馈作用，加速或减缓全球气温上升的速率。因此，全面理解土壤有机碳的变化过程及其关键控制因子，不仅有助于正确评估土壤有机碳的变化方向和速率，而且有助于正确评估全球碳循环，对于准确地预测气候变化以及制定应对气候变化的策略和措施具有重要的意义。　　 温度升高加速了土壤有机碳的分解，会产生更多的CO2由此带来正反馈效应；另一方面，全球变暖使植物光合速率增加，使土壤中固定更多的碳，从而产生负反馈。由此看来，研究土壤有机碳分解的温度敏感性对土壤碳库的预测和生态系统过程的理解都非常重要。影响全球变暖条件下土壤有机碳分解的因素有很多，包括湿度，土壤类型，土层深度，微生物活性等等。尽管已经有大量这一领域的相关研究工作，关于不同碳库组分对全球变暖的响应情况仍然存在不同意见。如果活性有机碳库相对更加敏感，该情况下由于土壤有机碳活性成分数量上较小，反馈作用也会较小。但是，土壤碳库各组分可能有着相同的温度敏感性，或者是土壤惰性碳库相比活性碳库有着更高的温度敏感性。在这种情况下，全球变暖将会导致土壤中巨大含量的惰性碳库分解，产生巨大的反馈作用，从而对整个生态系统过程带来改变。然而，由于土壤碳库的高度异质性和巨大库容，很难得到关于土壤温度敏感性的一致结论。本研究旨在分析典型草原两种植被群落下的有机碳的碳库组成，沿土层分布以及有机碳分解过程的温度敏感性。　　 本研究在内蒙古草原生态系统定位站开展，利用室内控制实验，通过对不同样地土壤有机碳分解速率在不同温度下的响应研究，探讨土壤有机碳对温度变化的敏感性。分别在1979年围封的羊草样地，中等放牧强度羊草样地，围封大针茅样地内外分别随机选取4点，每取样点分别由上而下取0～5cm，5～10cm，10～20cm，20～40cm四层。首先开展了为期322天的室内控制不同温度梯度的培养实验，在培养结束后利用硫酸水解法对土壤进行了碳库分级研究，将其分为活性碳库(labile pool)和惰性碳库(recalcitrant pool)两部分，利用一级动力方程对土壤有机碳分解速率和平均驻留时间进行计算，进一步验证我们在有机碳分解速率培养实验中的结论。　　 主要研究结果如下：(1)水分条件相同时，有机碳速率随温度升高而增加，在三个温度梯度下差异显著10℃＜20℃＜30℃(p＜0.05)；(2)在任何一温度下，围封羊草样地具有相对最高的土壤有机碳分解速率，最小的表观活化能和最大的总矿化量，与该土壤有机碳和活性成分含量显著高于其它土壤有关；(3)围封土壤相比放牧土壤具有更高的有机碳分解速率，表层更加显著(p＜0.05)；(4)在有机碳分解的长期控温培养中，土壤分别呈现出较一致的矿化速率变化趋势；(5)培育初期(7～14d)土壤CO2释放速率达到高峰，主要是由于土壤中简单的易分解的有机碳在短期内提供给微生物的养分多，使得微生物活动剧烈，而难分解的复杂的有机碳则释放给微生物的能源物质缓慢，微生物活动也相应缓慢；(6)土壤分解速率与水溶性碳有较好的相关性，沿土壤剖面自表层向下，随水溶性碳含量下降，土壤有机碳分解速率逐渐降低；(7)随土层下降，有机碳矿化分解的Ea值增大，分解难度增大，说明易分解有机碳比难分解有机碳具有更高的温度敏感性，与Arrhenius function预测模型吻合；(8)随土层下降土壤的惰性碳库成分增加，分解速率减缓而平均驻留时间增大；而随温度升高，土壤有机碳的分解速率增加，平均驻留时间减少；同时，随温度升高，Q10值减小。另外，在增温条件下，活性碳含量增加而惰性碳有加快分解的趋势。　　 因此，在全球变暖背景下惰性有机碳可能会相对活性有机碳有着更强烈的响应，基于其巨大的库容从而产生较大的影响。由此可见，很多研究模型中采用表层土来预测全球变暖下的碳循环是不准确的，土壤有机碳分解可能带来的正反馈效应比利用表层土预测的更为严重。而且，研究结果显示在低温条件下的土壤分解的温度敏感性高于高温条件下，由此推断低温地区土壤在全球变暖下可能会有更强烈的碳释放作用。