土壤呼吸是陆地生态系统通过根系呼吸和微生物呼吸向大气中释放CO2的过程，是陆地生态系统碳循环中仅次子总初级生产力的第二大碳通量组分。研究不同类型生态系统土壤呼吸时空变异的影响因素，将有助于区域尺度土壤呼吸定量评价模型的构建，也可提高我们预测未来气候变化情境下的典型生态系统、区域以及全球尺度碳平衡状况的能力。　　 本论文以ChinaFLUX为研究平台，整合了中国区域典型陆地生态系统的土壤呼吸观测数据，在比较呼吸通量观测方法的基础上，分析了土壤呼吸温度敏感性的空间变异规律、土壤呼吸时空格局的影响因素，最后通过改进一个土壤呼吸经验统计模型，定量评价了中国区域土壤呼吸的时空分布特征。本论文主要的研究结果如下：　　 (1)基于LI-8100系统及LI-6400-09系统的红外气体分析仪法(IRGA)都与静态箱，气相色谱法(GC)的土壤呼吸观测结果无显著差异，三者的大小顺序是LI-6400-09系统>LI-8100系统>GC；碱式吸收法的土壤呼吸观测结果显著低于LI-8100系统。　　 (2)涡度相关法和箱式法对生态系统呼吸的夜间瞬时观测结果具有比较好的一致性。箱式法白天的观测结果普遍大于涡度相关法估算的白天生态系统呼吸值。涡度相关法与箱式法对生态系统呼吸日平均值测定结果的差异非常显著，但其季节变化趋势比较一致，两种方法对生长季生态系统呼吸日平均值测定结果的偏差高于非生长季。　　 (3)中国区域内，落叶林的土壤呼吸Q10大于常绿林，常绿针叶林的土壤呼吸Q10大于常绿阔叶林，并且气候越寒冷、土壤有机碳密度越大的生态系统，其土壤呼吸Q10越大。中国区域土壤呼吸Q10的空间变异受到观测期间土壤温度的平均值、土壤有机碳密度、生态系统结构的综合影响。　　 (4)除温度和降水以外，土壤有机碳密度是决定中国区域陆地生态系统年尺度和月尺度土壤呼吸时空变异的另一重要因素。本研究改进了一个土壤有机碳密度、月尺度气温和降水量为驱动变量的评价区域尺度土壤呼吸时空变异的统计模型(TPS模型)，该模型能比较好地描述中国区域森林、草地和农田生态系统土壤呼吸的季节动态并区分不同生态系统间土壤呼吸的空间差异。　　 (5)结合土壤呼吸Q10的空间变异规律，本研究将TPS模型中温度敏感性变量修正为温度的指数函数，得到了TPS2模型。利用TPS2模型估算得到1995～2004年中国区域土壤呼吸的年总量的波动范围3.77～4.00 Pg C，平均值为3.84 Pg C，约占全球土壤CO2排放量的4.78％。　　 (6)受气温、降水量和土壤有机碳密度空间分布的控制，中国区域土壤呼吸年总量呈现从西北向东南逐渐递增的趋势。以每5度为间隔统计得到，随着纬度的升高中国区域土壤呼吸年总量先下降后上升，而随着经度的增加土壤呼吸年总量先上升后下降的。在所有土地覆盖类型中，农田生态系统土壤CO2排放总量最大，而常绿阔叶林年均土壤呼吸速率最高。　　 (7)不同经纬度下，夏季的土壤呼吸速率高，而冬季较低。不同纬度下，北部高纬度地区土壤呼吸的季节变幅要大于低纬度地区，中部地区的变幅最小；随着经度的增加，土壤呼吸的季节变幅也逐渐增加。在降水较多的年份、气温较高的年份或者降水较多且气温也较高的年份，土壤CO2排放年总量较大。降水对月尺度土壤呼吸的年际变异的影响大于气温。