土壤中自养微生物可以同化大气CO₂并将碳固定于土壤中。与湿润区生态系统相比，干旱区土壤微生物固碳的相对贡献更大。但当前碳评估模型主要研究植物固碳，往往忽略了土壤微生物的固碳代谢，这不利于全面了解干旱区生态系统碳汇特征。本研究以内蒙古典型草原和荒漠草原的土壤微生物为对象，剖析了土壤中固碳微生物群落组成和固碳途径的差异。研究结果显示：1)两种类型草原土壤中共有14个固碳微生物类群（纲），其中酸微菌纲、γ-变形菌纲和绿弯菌纲在荒漠草原土壤中的丰度显著高于典型草原；2)还原柠檬酸循环（rTCA）和3-羟基丙酸循环（3-HP）相对丰度在荒漠草原土壤中显著高于典型草原；3)rTCA途径关键酶EC（1.2. 7.1）和EC（1.2. 7.3）、3-HP途径关键酶EC（6.4. 1.2）和EC（6.4. 1.3）的编码基因丰度在荒漠草原土壤中高于典型草原。显然，内蒙古荒漠草原土壤固碳微生物（纲）、固碳途径及其编码关键酶基因丰度都高于典型草原，由此表明荒漠草原土壤固碳微生物具有更强的大气CO₂固定潜力。