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基于静态箱式法，对内蒙古典型草原羊草群落土壤呼吸作用和净碳交换及其影响因子进行连续两年野观测。分析结果表明，典型草原羊草群落净CO2交换(NCE，Net CO2 exchange)的日进程变化从6点开始出现负值(负值表示生态系统吸收CO2)至19点(6、7月)或者18点(8、9月)变为正值(正值表示生态系统释放CO2)，之后NCE逐渐升高至20:00后达到最高峰后又下降至平稳状态；NCE的日动态表现为不对称性的双峰曲线，第一个峰值要小于第二个峰值；最大吸收速率分别出现在2002年7月23日(DOY04)和2001年7月4日(DOY185)，分别为-4.98μmol CO2 m-2 s-1和-4.76μmol CO2 m-2 s-1；NCE的季节变化明显与土壤含水量变化趋势相同，尤其与0～10 cm土壤质量含水量(SWC1，SoilWater Content)具有相同的变化趋势，突然的干旱会使生态系统由碳汇向碳源转变；影响NCE的主要因素是光合有效辐射(PAR，Photosynthetically ActiveRadiation)和土壤含水量(SWC，Soil Water Content)。土壤水分通过影响土壤呼吸速率和羊草群落光合作用速率进而改变NCE的量级，NCE与羊草叶片光合作用速率表现为很好的线性关系。
羊草作为典型草原的优势植物，其生物量占地上总生物量的比重(平均为48％)大，比叶面积(平均为60 cm2/g)高，所以羊草的光合作用速率的改变会对羊草群落净CO2交换产生重要的影响。羊草的叶片光合作用速率(Pn)与净CO2交换(NCE)的线性回归方程可表示为：NCE=-0.28*Pn+0.48，R2=0.61，N=261。干旱会加剧羊草光合作用午休的强度和时间长度，干旱胁迫下的羊草光合作用平均值要比水分状况良好的条件下降低2～3倍，相应白天的NCE平均值也降低约2倍，甚至会从负值变为正值，羊草午休和午休后的土壤水分对NCE的影响程度远远大于午休前。
NCE与PAR呈现出矩形双曲线关系，光量子产量a从6月份到9月份逐渐升高，后达到最大值，两年的平均值为-0.0141μmol CO2 mol-1；白天NCE与PAR的关系具有明显的季节变化，生长季末期(8、9月份)两者的关系从有规律的双曲线形式变得离散化。当PAR大于1500μmol m-2s-1时，NCE逐渐增大并出现正值，干旱是形成这一机制的主要原因。分析连续变化的土壤水分条件下NCE与PAR的变化趋势，估算出影响NCE的土水分临界点约为9％。当水分大于9％时，NCE与PAR的关系遵循矩形双曲线增长模式；相反，当土壤水分小于9％时，生态系统受到干旱胁迫作用，NCE与PAR的关系离散化，表现为二次方程曲线形式。土壤温度是影响夜间CO2排放的关键因素，尤其是5cm土壤温度(Ts)相关性最好，温度与夜间NCE的关系可以用指数函数表示：Reco=m*Exp(n*Ts)，m，n为常数。模拟方程参数化的形式为：NCE=(SWC-4.99)*(-1.144*PAR/(PAR+127)+0.585*Exp(0.0064*Ts)，R2=0.73，N=240，P<0.0001，据此，估算了2年生长季内(DOY163-272，2001；DOY166-273，2002)白天的碳排放量分别为-78.55、-87.74 g C m-2，总量为-166.29g C m-2；夜间的碳排放量分别为66.87、67.54g C m-2，总量为134.41 g C m-2；2年内净的碳排放量分别为-11.68、-20.20 g C m-2，净的总排放量为-31.88 g C m-2。
土壤呼吸作用是生态系统重要的CO2排放途径。典型草原羊草群落的土壤呼吸作用日动态表现为单峰曲线，峰值出现在11:00～1.4:00之间；季节动态表现为较大的波动性，变化规律与0～10cm土壤水分变化趋势相同；0～10cm土壤含水量、气温以及5cm土壤温度是影响土壤呼吸作用的主要因子。聚类分析表明，土壤含水量为9.05±0.5％是影响土壤呼吸作用因子不同的临界点。土壤水分对土壤呼吸作用的影响可以分为3个阶段，当土壤含水量小于9％时，影响土壤呼吸作用的主导因子是温度；土壤含水量在9～16％之间时，影响土壤呼吸作用的主导因子是温度和水分，两者共同作用；当水分大于16％时，土壤呼吸作用主要受到温度的影响；据此，建立了土壤呼吸作用的模拟方程：y=a*Exp(b*T)*(W-c)=0.12*Exp(0.045*T)*(W-3.911)R2=0.895 N=260y=a*Exp(b*T)*(W-c)d=0.06*Exp(0.045*T)*(W-2.719)1.238 R2=0.897 N=260其中，T为大气温度(℃)，W为0-10cm土壤含水量(％)，y为土壤呼吸速率；进一步考虑生物因子的影响，建立了包含生物量协调作用的土壤呼吸作用模型：y=a*(Ta)+b=a*(Ta)*Exp(b(SWC1))+c*(AFW)+d其中，a，b，c，d为系数，Ta为大气温度(℃)，SWC1为0～10cm土壤含水量(％)，AFW为地上生物量(鲜重)(g/m2)。考虑到模拟土壤呼吸作用时间尺度的不同，进一步对土壤呼吸作用在不同时间尺度上参数化。
(1)小时时间尺度：
SR=2.57*(Ta)*Exp(0.17*SWC1)+0.34*(AFW)-37.4，R2=0.90，N=260其中，温度是每小时的测量值，水分和地上生物量是每天的平均值。
(2)日时间尺度
SR=2.93*(Ta)*Exp(0.16*SWC1)+0.11*(AFW)-42.1，R2=0.92，N=19；其中，温度、水分和生物量均是日平均值。