干旱区是对气候变化较敏感的特殊而重要的地理单元,研究干旱区的土壤呼吸及其影响因素对于深入理解全球碳循环过程具有极其重要的意义。本研究采用LI-8100自动土壤碳通量测量系统,在新疆艾比湖流域选择典型棉田、荒漠胡杨、芦苇群落进行土壤呼吸测定,并分析各植物群落土壤呼吸速率特征差异及其对温度、水分的响应,最终揭示水分亏缺、土壤较贫瘠的干旱荒漠区土地利用变化后土壤呼吸的时空变化规律,以说明本地区土壤呼吸的特征。主要研究结果如下:(1)荒漠开垦为农田后,土壤pH值没有明显变化,土壤含盐量降低,含水量、有机质含量增高。各样地微生物菌群数量和组成特征发生了相应变化,以放线菌数量居多。总体来看,影响该地区微生物生长和繁殖的主要因素是土壤盐分。(2)植物生长季,棉田土壤呼吸速率日变化基本都呈单峰型曲线,峰值在11:00～15:00;荒漠土壤呼吸速率日变化复杂,有时呈单峰曲线,峰值在9:00～13:00。五种植物群落按平均土壤CO2释放速率、季节变幅大小排序为:30a棉田>3a棉田>16a棉田>胡杨>芦苇。各群落土壤呼吸速率与近地面气温日变化动态一致,土壤呼吸速率值随温度升高而增大,温度最高值出现时间滞后于呼吸速率最高值出现时间。(3)棉田土壤CO2通量的均值为盐生荒漠的4.93倍。说明垦荒后一定程度上增加了土壤C释放。从日变化和季节变化来看,棉田土壤呼吸始终高于盐生荒漠,荒漠芦苇在夜间时段土壤CO2通量出现负值,棉田土壤呼吸对土壤温度变化的响应比盐生荒漠更敏感。(4)单独考虑各层土壤温度的影响,各样地土壤呼吸速率与地下10～15cm土壤温度的关系较为紧密。棉田和盐生荒漠植物群落土壤呼吸速率与近地面10 cm处气温的相关性都最为明显(R2=0.409～0.905)。荒漠植被土壤呼吸速率与土壤温度之间的拟和关系更适合三次多项式函数关系。从温度因素分析,地表10cm气温为该地区土壤呼吸作用的主要影响因子。采用地表温度(10cm)与土壤呼吸之间的相关关系计算各样地的Q10值,其变化范围在1.196～1.908之间。(5)各植物群落空气湿度均为9月高于6月,土壤呼吸速率与空气相对湿度呈负相关关系,土壤呼吸速率与地表10cm空气相对湿度的关系较为紧密,相关系数均达到0.9以上。(6)选择地面温度、土壤各层温度和空气相对湿度(10cm)作为变量,分析其对土壤呼吸的协同作用。结果表明,与土壤呼吸速率关系最密切的因子是地上10cm空气相对湿度,拟合模型可以解释各植物群落90%以上的土壤呼吸变化情况。(7)以土壤有机质含量的多少来判定各样地土壤呼吸速率的大小顺序为:30a棉田>胡杨>3a棉田>16a棉田>芦苇;按微生物数量总和排序为:30a棉田>16a棉田> 3a棉田>胡杨>芦苇。棉田生物量的大小顺序为30a棉田>16a棉田> 3a棉田。土壤和植被状况在一定程度上可以解释土壤呼吸速率的变化情况。