1.1　研究背景与意义

碳水循环的研究已成为四大全球气候变化研究组织IGBP（国际地圈—生物圈研究计划）、WCRP（世界气候研究计划）、IHDP（国际全球环境变化人文因素计划）、DIVER-SITAS（国际生物多样性计划）共同关注的研究课题（刘燕华等，2004）。全球气候变化与陆地生态系统（Global Change and Terrestrial Ecosystem，GCTE）是当前全球气候变化研究的重要内容，而气候变化与陆地生态系统的相互作用一直是GCTE研究的焦点问题（IGBP，2006；田汉勤等，2007）。

近年来，随着全球气候变化的加剧，干旱的发生频率不断提高，影响面积不断增加。IPCC在其系列评估报告中指出，未来干旱风险有不断增强的趋势（Solomon，2007；Stocker等，2013）。干旱灾害被认为是最复杂的自然灾害之一（Wilhite，2000），与其他自然灾害相比，干旱具有发生频率高、持续时间长、影响范围广等特点（何斌等，2010）。它不仅对水资源、森林、草地、农作物等产生直接影响，而且会引发火灾、虫灾、疾病和沙尘暴等一系列次生灾害，对经济、社会尤其是生态的影响更为深远（Wilhite，2005）。区域性的干旱往往造成全球性的影响，旱灾已经成为全球尤其是我国影响最为广泛的自然灾害（Keyantash和Dracup，2002；Sternberg，2012）。干旱对社会、经济、生态造成了严重的影响，已受到各国政府和相关学者的普遍关注（Bonsal等，2011）。因此，对干旱的发生发展规律及影响评估进行深入探索和研究的紧迫性越来越突出。(https://www.daowen.com)

草地作为世界上分布最广的植被类型之一，在全球碳循环研究中占有非常重要的地位（方精云和朴世龙，2001）。全球草地生态系统碳储量约占陆地生态系统总碳储量的34%（White R.P.等，2000b）。我国草地生态系统碳素总储量为308PgC，占陆地生态系统碳素总储量的15.2%（董云社和齐玉春，2006），占世界草地碳储量的9%～16%（Ni，2002）。同时，草地具有相当大的碳蓄积能力，全球排放的CO2有相当多的一部分被草地植被固定。草地作为陆地生态系统作为最可能的未知碳汇所在地已成为目前研究的热点（方精云和朴世龙，2001；齐玉春等，2003），对全球气候变化较其他陆地生态系统更为敏感（张新时，2000）。草地生态系统碳循环的系统研究有助于更加准确地预测未来气候与环境变化和全球碳循环的演变动态和轨迹（方精云，2000；周广胜和王玉辉，2003；于贵瑞等，2003），对于完善全球碳循环的动态平衡机制具有重要意义，为全球碳收支的准确评估和草原碳增汇减排对策的制定及全球各国气候谈判提供参考（孙政国等，2011）。

内蒙古温带草原是欧亚大陆草原的重要组成部分，位于国际地圈—生物圈计划（IGBP）全球变化研究典型陆地样地中国东北陆地样带之内，是受全球变化影响最为敏感的区域（于贵瑞等，2003；周广胜等，2003）。内蒙古温带草原80%以上的区域处于干旱和半干旱区，干旱发生较为频繁、强度大、持续时间长（伏玉玲等，2006；李忆平等，2014），对内蒙古草原生态系统碳循环产生了严重的影响（陈佐忠等，2003）。开展以全球干旱化为对象的“全球碳循环机制”的理论和实践研究，将研究全球变化区域生态响应中的敏感性和适应性，探索全球变化区域生态响应中的敏感性和适应性，正成为全球变化区域响应研究的一项主要内容（符淙斌等，2003；叶笃正等，2004）。因此，开展气候干旱化趋势下的草地碳循环研究是人类应对干旱化趋势的一个新的研究课题。