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全球气候变化下碳的增汇减源已成为举世关注的问题。探索内蒙古草原生态系统碳库与全球气候变化的反馈关系，将有利于正确认识内蒙古草地固碳的潜力，对合理利用和开发内蒙古草地自然资源、保障我国生态安全和可持续发展有重要的意义和作用。本研究基于光能利用率模型和土壤呼吸模型，估算近30年内蒙古草地的植被碳储量变化，探讨碳源/碳汇格局变化，并结合野外考察和实验数据探讨近30年的土壤有机碳动态，最后通过CENTURY模型模拟草地未来碳动态，以此来全面评价内蒙古草地生态系统碳库（植被生物量碳库和土壤有机碳库）的动态变化及其对气候变化的响应，估算内蒙古草地的固碳潜力。主要结论如下: (1)近30年内蒙古草地生态系统植被碳储量变化:1980s～2010s研究区NPP变化呈现波动增长的趋势，植被碳增长量达到0.024Pg。其中1990s植被碳储量明显增加，主要与20世纪90年代末期降水量显著增加有关。不同生态分区中，除IIC4呼伦贝尔平原草原区植被碳储量有所降低外，其它各区的草地碳储量均保持不变或略有增加。整个研究区的NPP与降水呈高度的线性正相关关系，而与温度呈较弱的负相关关系。整体而言，降水是控制内蒙古草地生态系统净第一性生产力的主要气候因子，但对不同生态分区草地的影响程度不同，且NPP的年际变化取决于温度和降水的组合及时间分配。 (2)近30年内蒙古草地生态系统土壤有机碳储量变化:通过对比研究表明，采用NDVI反演土壤有机碳空间格局的方法比Kriging插值方法更为可靠，更好地揭示了区域土壤有机碳库的动态变化。1980s～2010s内蒙古草地土壤有机碳密度平均增加0.34kg/m2，土壤有机碳储量增加0.06Pg。总体上，30年间研究区草地土壤有机碳密度变化并不明显，主要表现在东部草甸草原区SOCD的减少及西部鄂尔多斯荒漠草原区SOCD的增加上，中部大部分典型草原区SOCD变化不显著，土壤碳收支基本平衡。 (3)近30年内蒙古草地生态系统碳源/碳汇时空变化格局:1980s～2010s研究区累积NEP总体上呈现东高西低、由东至西依次递减的空间分布格局。1980s、1990s、2000s年内蒙古草地植被碳汇量分别为0.333、0.490、0.290Pg。除IID1鄂尔多斯及内蒙古高原西部荒漠草原区、IID2阿拉善与河西走廊荒漠区草地表现为碳源外，其它各区草地均发挥碳汇效应。碳汇量最大的是IIC3内蒙古东部草原区，其次为IIC2大兴安岭南段草原区、IIC4呼伦贝尔平原草原区。 (4)内蒙古退化草地恢复的固碳潜力:将内蒙古退化草地恢复至20世纪80年代初期时，土壤固碳潜力和植被固碳潜力分别为0.048、0.001Pg，总固碳量达到0.049Pg;将内蒙古退化草地恢复至自然植被状态时，植被碳潜力达到0.164Pg，土壤有机碳潜力达到0.524Pg，总固碳量达到0.688Pg。内蒙古退化草地仍有巨大的固碳潜力，且土壤固碳能力较植被固碳能力更强。 (5)未来气候情景下，内蒙古草地生态系统碳动态:RCP4.5和RCP8.5情景下，呼伦贝尔温性草原和锡林郭勒典型草原的土壤有机碳均表现出下降趋势，不利于发挥土壤碳汇的作用;RCP4.5情景下三类草地的植被碳均表现出波动上升的趋势，RCP8.5情景下呼伦贝尔温性草原的植被碳储量则表现出明显的下降趋势，说明随着温度的进一步上升，植被碳储量将有所下降，不利于发挥草地碳汇的作用。