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全球变化将会导致极端气候事件出现的频率和强度显著增加，这对从个体到生态系统水平的生物学过程有着潜在和深远的影响，包括土壤呼吸。土壤作为陆地生态系统的第二大碳库，是与气候变化紧密关联的碳循环过程的重要环节，在调节大气CO2浓度和气候动态方面起着至关重要的作用，其对水分有效性变化的响应尤为敏感。本研究旨在探明在半干旱生态系统中极端水分变化下相关生物因子（植物物种组成）以及非生物因子对土壤呼吸的影响和调控作用，为进一步完善全球碳循环理论提供部分依据以及为预测未来全球碳排放数据提供理论依据和基础数据。 本研究以内蒙古温带典型草原为研究对象，凭借设置在中国科学院内蒙古动物生态研究站的极端气候和生物多样性控制实验(Extreme Climate Events and Biodiversity:ECEB)研究平台，通过测量不同时期极端干旱及极端降水处理下的土壤呼吸及其组分，研究典型草原生态系统土壤呼吸及其组分对极端干旱、极端降雨变化和物种组成的响应及机制，理解在未来极端气候事件强度和频率增加的情景下，该生态系统的土壤呼吸的演变规律。主要研究结果如下: 1.土壤呼吸具有较强的季节动态和日动态，生长季期间日动态变化区间为0.91μmol CO2m-2s-1-2.63μmol CO2m-2s-1，季节动态变化区间1.28μmol CO2m-2s-1-6.31μmol CO2m-2s-1，其中日动态和土壤温度显著相关，而季节动态则和土壤含水量显著相关。 2.生长季不同时期干旱对土壤呼吸的影响不一致，生长季早期干旱对土壤呼吸产生了显著的抑制作用，并且这种抑制作用会抑制持续到生长季末期;生长季中期干旱对土壤呼吸的影响最小，且在干旱结束能很快恢复到和对照组相同的水平。生长季末期干旱的水分的胁迫加速了植物衰败的过程，因而土壤呼吸也随之下降。 3.极端干旱通过水分胁迫致使植物净生产力减少，进而抑制了土壤呼吸，其中土壤自养呼吸主要受到根调控，土壤异养呼吸主要受到植物凋落物以及微生物活性的调控。 4.不同物种组成由于本身生产力以及凋落物的理化性质不同（分解速率不同）导致土壤呼吸显著差异，而且不同物种对极端干旱的响应也不一样，物种组成更丰富的情况下的异养呼吸受到极端干旱的影响最小，而对于自养呼吸，则和植物的耐旱性有关，越耐旱的植物土壤呼吸受到极端干旱的影响越小。 5.随着极端干旱的进行和物种组成的改变，自养呼吸和异养呼吸对土壤呼吸的贡献也会随之而变，自养呼吸(Ra)对土壤总呼吸(Rs)的贡献逐渐下降，表明自养呼吸对极端干旱的响应比异养呼吸更敏感。 6.极端降雨虽然显著增加了土壤含水量，但是对植物地上净生产力没有显著影响，这可是由于极端的田间持水量影响了植物光合作用过程，对植物生长产生了一定抑制作用。极端降水显著促进了土壤呼吸，这主要是由于极端降水促进自养呼吸的结果，另一方面，极端降水导致土壤温度降低，抑制了土壤微生物活性，因此反而抑制土壤异养呼吸。