植物碳同位素组成δ13C能够在一定的时空分布上有效映射自然界碳循环规律特征，为进一步理解陆地生态系统中碳循环机理特征提供基础信息。查清植物δ13C的空间分布规律及其对环境气候因子的响应机理将有益于全面深化解析全球气候变化背景下草地生态系统碳循环的反馈机制，并为科学认识和预测未来气候变化条件下草地生态系统的演进及发展模式提供科技支撑。　　本论文以中国新疆东天山巴里坤草地作为研究区域，基于中国国家气象局数据库，并结合野外样地调查与室内仪器检测，在群落水平上，重点分析讨论了植物叶片δ13C的空间分异特征及其对气候因子的响应，研究基本确定了影响植物叶片δ13C空间格局的主要控制要素。论文的主要研究结果如下:　　(1)通过对本研究区植物δ13C在不同器官、不同生活型以及不同草地类型间的特征及差异分析，发现中国新疆东天山巴里坤草地群落水平C3植物叶片δ13C的分布区间和分异程度均不及物种水平。实验结果还显示，不同生活型（主要是草本与半灌木植物）植物叶片δ13C与环境各指标间的差异存在截然相反的特征，这表示植物自身形态特征和其水分利用效率很可能会受外界其他因素扰动，间接使得叶片δ13C值发生变化，由此造成了植物叶片δ13C在不同生活型间存在较大差异的情况出现。　　(2)对比分析本研究区不同草地类型之间植物叶片δ13C值的特征及差异，结果显示，与隐域性低地草甸草原类抑或是高寒草甸草原类的草本植物相比，草原化荒漠类草地中的半灌木及杂类草的生境更加干旱，草本植物叶片δ13C值也相对较高，这也在一定程度上说明了植物为了适应更为干旱、水分胁迫较大的生境条件，其自身生理生态方面所作出的一种调节，结合第一条结论可以看出环境与植物之间保持着相互影响又相互适应的生存方式。　　(3)通过对该研究区不同分布位置的植物叶片δ13C进行分析，结果显示，植物叶片δ13C值随海拔的升高而减小，这与前人在其他地区所得出的研究结果并不相同，我们认为形成这一区别的原因可能有两方面:一方面在于局地环境、各种空间尺度下植物叶片碳同位素组成所具有的独特特征的形成要素不尽相同;另一方面，不同区域、不同生境条件下的植物类型存在较大差异，由此也会影响不同研究区植物叶片δ13C值空间格局的差异性。　　(4)通过对该研究区不同草地类型的植物叶片δ13C值分析，基本查明大气压强在影响植物叶片δ13C空间格局所有指标之中所占的比重最大。同时还发现，植物群落水平叶片δ13C值的波动程度以及与气候指标的相关性低于单一物种，换言之，当外界气候条件有所更替时，首先是与单一植物种碳同位素组成发生不同程度的作用，可若从群落方面进行分析，很大概率下群落作为一个整体会维持较为稳定的特征。　　(5)根据本文对植物叶片δ13C与叶片主要营养元素的分析，本研究区植物叶片δ13C与叶片主要营养元素包括元素比率之间的关系存在较大差异。其中，植物叶片δ13C与叶片氮N、碳磷比C/P以及氮磷比N/P之间呈正相关关系;与叶片碳C之间并未表现出明显的相关性甚至还存在负相关性;而与叶片磷P和碳氮比C/N之间则表现为负相关关系;植物叶片钾K与植物叶片δ13C之间呈显著的负相关关系。　　一言以蔽之，在本研究区群落水平植物叶片δ13C随各类环境指标的变化率小于物种水平，这也意味着在全球气候变化条件下，生物多样性可能会对维持生态系统碳循环的稳定很有助益。另一方面，外界条件还可以影响植物叶片营养元素与光合作用效率、改变植物叶片的气孔导度或土壤氮有效性的关系，也就会在不同程度上改变植物叶片δ13C与叶片各主要营养元素之间的关系。