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土壤碳源可利用性是陆地生态系统碳循环过程的重要影响因素。由于气候因素和人为因素的影响，土壤碳源可利用性分布存在着空间异质性，进而也导致了陆地生态系统碳循环过程对环境因素响应有着较大的差异。作为全球气候变化主要驱动因素，氮沉降和降水模式变化必然影响着土壤碳源可利用性变化。目前，虽然大量的研究报道了氮沉降和降水模式变化对陆地生态系统碳循环过程影响，但是关注碳源可利用性变化对氮沉降和降水模式变化下陆地生态系统碳循环过程调控机制的研究极少。草地作为陆地生态系统重要组成部分，由于所处生态环境相对比较脆弱，其对气候环境变化极为敏感。我国草地是世界草地重要组成部分，并且大部分分布在北部温带干旱和半干旱气候区。因此，探讨碳源可利用性变化对草地生态系统碳循环过程的影响具有重要意义。 本研究选取位于内蒙古锡林河流域典型的温带羊草草原为研究对象，利用野外小区控制试验，分别设置了2个外源碳输入水平（自然土壤碳源水平+0gCm-2a-1，自然土壤碳源水平+48gC m-2a-1，G）、3个施氮素水平（自然氮沉降水平+0gN m-2a-1;自然氮沉降水平+5gN m-2a-1;自然氮沉降水平+10gN m-2a-1）和2个降水水平（自然降水水平+0mm降水;W:自然降水水平+51.7mm降水）。以葡萄糖作为外源输入的碳源，研究了不同水氮变化下草地生态系统土壤呼吸、不同有机碳组分、土壤酶活性和土壤微生物群落对不同碳源水平的响应特征，并初步探讨了碳源可利用性变化对增加降水和氮沉降变化下草地碳循环关键过程的微生物学作用机制。通过2014年和2015年连续两个生长季的研究，得到以下几点结论: (1)在短期时间尺度下（168小时），施氮对土壤呼吸影响不显著（P＞0.05），而外源碳源输入促进了施氮作用下土壤呼吸显著增加(P＜0.05);增加降水促进了土壤呼吸显著增加（P＜0.05），外源碳源输入会继续扩大降水增加对土壤呼吸作用效应(P＜0.05)。碳源可利用性是影响水氮作用下土壤呼吸的重要因素。土壤0-10cm层土壤体积含水量也是土壤呼吸主要影响因素。 (2)在生长季时间尺度下，外源碳输入对水氮作用下土壤呼吸影响效应与短期时间尺度一致，但外源碳输入对土壤呼吸影响仅表现为显著的单一碳源效应(P＜0.001)。土壤温度和水分是土壤呼吸主要影响因素。 (3)外源碳输入促进了水氮作用下土壤可溶性有机碳(DOC)和微生物量碳(MBC)含量显著的增加(P＜0.05);外源碳输入后短期内对土壤总有机碳(TOC)含量促进效应显著(P＜0.05)。土壤水分是土壤DOC和MBC含量变化主要影响因素。在短期时间尺度内，土壤DOC和MBC含量是土壤呼吸主要影响因素;在生长季时间尺度，仅有土壤DOC是土壤呼吸主要影响因素。 (4)外源碳输入促进了水氮作用下多酚氧化酶、土壤β-葡萄糖苷酶和脲酶活性的显著增加(P＜0.05)，而显著降低了蔗糖酶活性(P＜0.05)。土壤酶活性与土壤MBC含量变化密切相关，土壤水分、铵态氮和硝态氮是导致不同碳源水平下水氮处理土壤酶活性差异的主要因素。土壤酶活性变化与土壤呼吸的关系不明显。 (5)施氮和增加降水对微生物群落总PLFA含量以及微生物群落组分PLFA含量均无显著的影响(P＞0.05)，而外源碳输入促进了水氮作用下这些微生物群落组分PLFA含量的显著增加(P＜0.05)。外源碳的输入改变了水氮作用下微生物群落细菌和真菌群落比值(P＜0.05)。土壤水分、DOC和TOC是不同碳源水平下水氮处理微生物群落组分变化重要影响因素。外源碳输入会影响水氮作用下土壤微生物群落组分与铵态氮、硝态氮关系。土壤微生物群落细菌/真菌比值与土壤呼吸速率具有显著的正相关关系(P＜0.05);外源碳输入会影响真菌群落对土壤呼吸的贡献。