土壤呼吸是陆地生态系统和大气之间碳交换的重要方式，也是导致全球气候变化的关键性过程，在全球碳循环和碳收支中发挥着重要的作用，近年来已成为全球碳循环研究中的热点和核心问题。土壤呼吸受很多复杂的生物学和生态过程的影响，对环境变化的响应存在较大的差异，至今还存在很多的不确定因素。土壤呼吸的组分区分是土壤呼吸研究中的关键问题，但准确、原位条件下区分土壤呼吸的各个组分仍然是一个突出的难点问题。因此，对土壤呼吸时空特征及其驱动机制、土壤呼吸组分区分的研究有利于我们进一步加深对土壤呼吸过程和机理的了解，为土壤碳排放的准确评估以及碳循环对全球变化的响应研究提供参考。本研究以太行山低山丘陵区不同植被类型为研究对象，通过测定土壤呼吸、土壤温湿度、土壤有机碳、土壤全氮和细根生物量等环境因子，研究太行山区不同植被类型下土壤呼吸的动态特征，分析不同植被类型之间土壤呼吸的变异及其驱动因子，确定土壤呼吸不同组分的贡献以及各组分对环境因子的响应差异，旨在探明不同植被类型下土壤呼吸的变异规律及其调控机理，为该区生态系统碳收支提供理论基础，为其它类似气候区或山区生态系统碳循环研究提供借鉴作用。主要研究结果如下:　　(1)不同植被类型土壤呼吸日变化存在一定的差异。刺槐和草地土壤呼吸日变化呈单峰型曲线，春、夏季峰值出现在15:00-17:00，秋、冬季出现在12:00-15:00，四季最低值均在6:00-8:00，四季呼吸峰值出现的时间均早于土壤温度峰值出现的时间。荆条样地四季土壤呼吸日变化均不明显。昼夜间土壤呼吸的差值因植被类型的不同而存在差异，研究区昼间土壤呼吸速率是夜间的1.04-1.79倍。只进行昼间土壤呼吸测定，将会高估草地土壤呼吸的17.09％，荆条样地的6.28％，刺槐样地的13.62％。研究区白天9:00-11:00期间测定的土壤呼吸值比较接近其日均值，因此，选择9:00-11:00进行土壤呼吸测定，并以该时段测定的呼吸速率来代表当日平均土壤呼吸速率是比较合理的，这将大大减少土壤呼吸测定的工作量，对研究区土壤呼吸的测定有重要的参考价值。　　(2)土壤呼吸具有明显的季节变化规律。研究区乔灌草三种植被类型土壤呼吸季节变化均呈现明显的单峰型曲线，峰值出现在夏季8月，最低值出现在早春3月，且生长季土壤呼吸速率远远大于非生长季。刺槐、荆条和草地土壤呼吸年变化范围分别为0.15-5.14、0.14-4.51和0.22-5.28μmol m-2 s-1，均值分别为1.81±0.32、1.28±0.29和1.86±0.34μmol m-2 s-1。从2012年8月-2013年1月，土壤呼吸速率随着土壤温度的降低而减小，而从2013年2月-3月，土壤呼吸速率随着土壤温度的升高而持续降低。这表明土壤呼吸对冬季土壤温度的变化具有一定的适应性，这是由于冬季的低温使得土壤微生物大量死亡或者休眠，从而使土壤微生物的种类和数量大幅降低而造成的，该适应性会弱化土壤呼吸与土壤温度的关系。　　(3)不同植被类型的土壤呼吸温度敏感性(Q10)存在一定的差异。由于植物生理和环境条件的差异，研究区年均Q10值表现为荆条(3.059)＞草地(2.26)＞刺槐(2.044)。三种植被类型日均Q10值均表现出强烈的季节变化，随着土壤温度的升高而降低，这表明低温下土壤呼吸对温度变化的响应要强于高温条件下。在不受土壤水分限制的情况下，Q10的季节变化与土壤温度(地下10cm)呈显著的负相关关系，土壤温度能解释Q10季节变化的76-85％。此外，由于排除了复杂的季节变异因子，刺槐、荆条和草地土壤呼吸日温度敏感性(Q10S)（1.86、1.35和1.53）均小于季节温度敏感性(Q10y)(2.12、3.32和2.61)，但能更好的反映土壤呼吸对温度的生物敏感性。由于土壤属性和土壤呼吸的关系较为复杂，采用日和季节尺度的Q10来评价陆地生态系统碳平衡时应引起格外注意。研究区土壤呼吸和Q10值均低于全球平均水平，这表明在未来全球变暖情景下，太行山地区相比其他Q10值和呼吸速率较高的地区将释放更少的CO2。　　(4)不同植被类型间的土壤呼吸具有较强的变异性。研究区六种植被类型土壤呼吸的季节变异系数介于68.49-87.10％之间，不同植被类型间土壤呼吸的变异系数介于20.28-72.97％之间，且非生长季的变异要大于生长季。土壤温度和土壤湿度是土壤呼吸季节变异的主要影响因子，而不同植被类型间呼吸变异主要由土壤有机碳(SOC)、土壤全氮(STN)、细根生物量和净光合速率的差异决定。　　(5)土地利用方式转变影响土壤呼吸和Q10值。研究区由次生林和草地转变为人工林，土壤呼吸速率分别降低8-39％和11-36％，Q10值也由次生林和草地的2.59和2.61降至人工林的1.93。土壤呼吸速率和Q10值降低的原因在于次生林和草地相比人工林有较高的SOC和STN含量，此外，次生林和草地能分配更多的光合作用产物到地下。这表明底物可利用性对土壤呼吸有着重要的影响。　　(6)土壤呼吸组分及各组分对土壤总呼吸的贡献存在日、季节变化。异养呼吸的日变化与土壤温度日变化较为一致，呼吸速率表现为白天高、晚上低，但峰值出现的时间要早于土壤温度峰值出现的时间;而自养呼吸的日变化滞后于土壤温度的日变化，呼吸速率表现为白天低、晚上高。土壤总呼吸和异养呼吸季节变化受土壤温度和土壤湿度的显著影响，且土壤温度对土壤呼吸的影响要强于土壤含水量的影响。由于土壤呼吸组分对环境因子的响应不同，自养呼吸占总土壤总呼吸的比例(RA/RT)也存在一定的日、季节变化。RA/RT的日变化呈现单峰型曲线，峰值出现在21:00-1:00，最小值出现在11:00-15:00;RA/RT季节变化呈现双峰型曲线，与植物物候期密切相关，在4月和8月达到峰值，10月达到最小值。受植物细根生物量的影响，不同植被类型的RA/RT值也存在一定的差异，荆条样地的RA/RT值要高于杏树样地。此外，由于较低的土壤含水量和较差的植被生长状况，研究区RA/RT值（介于17.46-24.44％之间）要低于亚热带和热带地区。