在全球陆地生态系统中草原是分布最广的植被类型，覆盖全球陆地表面的近20％。草原土壤是一个极其重要的碳库，是全球碳循环的重要组成部分，对全球气候变化有着很大的影响作用。内蒙古天然草原占我国草地总面积的 1/4，是我国温带草原的主体，是重要的碳库。随着全球气候变化，国际问CO<,2>减排运动的兴起，使得人们开始关注陆地生态系统的固碳能力，其中退化草原恢复之后的固碳潜力也越来越受到重视。随着退化草原恢复工作的开展，有必要研究其得到恢复之后的固碳潜力。 本文基于内蒙古草原植被与土壤碳、氮含量的实地调查结果，分析了不同环境因子对草原生态系统碳、氮储量的影响，并进一步估算了内蒙古草原生态系统恢复到气候顶级状态下植被与土壤的潜在碳、氮储量。同时，分析了退化对草原植被、土壤固碳能力的影响，并与前人的现状储量研究结果进行比较，评估内蒙古草原生态系统在得到充分恢复之后的潜在固碳能力。主要结论有： (1) 从物种组成看，菊科和禾本科植物是内蒙古草原物种组成的主体。草甸草原的物种丰富度最高，每平米20-30种，多样性水平也最高；荒漠草原物种丰富度最低，不足10种，多样性水平也最低；典型草原居中，10-20种。群落的物种丰富度和多样性水平与和降水量成显著线性正相关，而与温度成显著负相关(p<0.05)。 (2)内蒙古草原植被生物量的空间分布表现出从东北到西南逐渐降低的趋势。草原根系随土壤剖面的垂直分布较浅，集中于表层，0-10cm集中了近60％的根系生物量，0-30cm集中近80％，地下生物量随土壤剖面的垂直分布符合幂函数拟合曲线。 (3) 偏相关分析表明，降水量是影响植被生物量的最主要因素，从空间分布看，植被地上、地下生物量均随着降水量的增加而增加；从时间尺度上分析，前一年9月到第二年8月之间的生长年度降水量与当年群落地上生物量之间存在显著的正相关关系。温度对生物量有一定的影响，空间上植被生物量随温度的升高而降低，但没有达到显著性水平。温性草原是强度的水分梯度格局，热量是从属的。 除气候因素外，土壤和植被特征也会影响生物量。粘粒、粉粒含量高的土壤发育的植被生物量也相应的高。植被生物量与土壤的有机质含量、全氮含量、群落的物种丰富度、多样性水平呈显著的正相关关系，而与土壤pH值呈显著负相关关系(p<0.05)。 (4)分析影响土壤有机碳含量的因素发现，不仅降水量是土壤有机碳含量的决定因素，温度的影响也非常显著，总体讲，随着温度的降低和降水的增长，土壤有机碳蓄积量呈增加趋势。 植被状况也是影响土壤有机碳含量的一个重要因素，植被生物量高的群落，土壤有机碳含量也高。土壤退化较植被退化有一定滞后性，但是植被的长期严重退化必然会造成土壤有机碳含量的降低。另外，土壤机械组成的粘粒、粉粒含量与有机碳含量显著正相关，砂砾含量与之呈显著负相关(p<0.05)。 (5) 内蒙古草原地上生物量潜在碳储量约为38.04TgC，约87.19gC·m<-2>；地下生物量潜在碳储量约为 711.02 TgC，占总生物量碳储量的95％。草甸草原碳密度最高，超过2000gC·m<-2>，荒漠草原最低，不到1200 gC·m<-2>，典型草原居中，为1760.95gC·m<-2>。 三种草原类型中典型草原潜在生物量碳储量最高，达513.67TgC，占植被总碳储量的68.57％；草甸草原约128.95TgC，占17.21％；荒漠草原最低，仅106.44TgC，占14.21％。 (6)内蒙古草原1m深土壤潜在全碳和有机碳储量分别约为7.34 PgC和6.37PgC。其中典型草原土壤潜在全碳、有机碳储量最高，占全区草原土壤总碳储量的66.89、66.72％，草甸草原占16.89、16.80％；荒漠草原分别占16.08和16.48％。从垂直分布看，土壤全碳的垂直分布较土壤有机碳深，0-30cm 土层的全碳储量占总量的43％左右；0-50cm 的全碳储量占总碳储量的62％左右。而土壤有机碳近50％分布于0-30cm深度的土壤层内，因而土壤表层对风蚀和水土流失极为敏感，表层土壤对碳储存能力影响很大。 结合植被潜在生物量碳储量，内蒙古草原生态系统的总有机碳潜在储量约为7.12PgC，约90％储存在土壤有机质中。 比较前人对内蒙古草原生态系统现状碳储量的研究成果，内蒙古草原在得到完全恢复之后的潜在碳库将在现有的基础上增加一倍，约能增加3.81PgC。尤其是目前退化较严重的典型草原和荒漠草原，二者的碳储量增加幅度更大，分别是目前的1.21,112.04倍。所以说，内蒙古草原如果得到恢复，将是一个潜在的大的碳汇。 (7)对内蒙古草原生态系统土壤中的潜在氮储量及其影响因素分析结果表明，温度和降水是制约氮素积累的两个主要因子，随着温度的降低和降水量的升高，土壤全氮蓄积量呈增长趋势；群落物种丰富度、多样性水平和植被生物量直接影响土壤的全氮含量，之间呈正相关关系；土壤中有机质含量和土壤机械组成中粘粒含量和粉粒含量都与土壤中的氮含量呈正相关关系，而土壤的pH值和土壤中砂粒含量与之呈负相关关系。 内蒙古草原1m深土壤全氮潜在储量约为0.56 Pg N。草甸草原、典型草原、荒漠草原的土壤全氮储量分别占全区草原土壤总氮储量的14.97％，65.87％和19.16％；空间分布从东北到西南逐渐降低，与植被、土壤类型的分布规律基本吻合。