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具有极其重要的意义。本论文采用LI-8100自动土壤碳通量测量系统，于2011年4月、5月、7月、10月在克拉玛依节能减排项目区的杨树碳汇林区即新疆杨与俄罗斯杨、荒漠灌木区选定样地进行土壤呼吸速率及主要环境因子的监测，分析了各植物群落土壤呼吸速率的差异及对空气温度、土壤温度与湿度的响应，最终揭示水分亏缺、土壤较贫瘠的干旱荒漠灌木林区土壤呼吸的时空变化规律，为全球碳循环研究提供基础实验数据。主要结论如下：（1）对于荒漠灌木区来说，一般峰值出现时间为白天的10:00¹7:00，谷值出现时间为20:00，1:00，7:00。对于人工林区新疆杨与俄罗斯杨来说，一般峰值出现时间为白天的10:00¹7:00，谷值出现时间为夜晚20:00¹:00。且基本都呈现单峰曲线。（2）荒漠250米处、荒漠500米处、新疆杨、俄罗斯杨4月、5月、7月、10月日平均CO₂通量分别为-0.08、-0.33、0.16、0.03μmol·m^-1s^-2；-0.14、-0.02、0.02、-0.003μmol·m^-1s^-2；1.43、2.4、0.45、0.4μmol·m^-1s^-2；1.02、0.22、0.55、0.34μmol·m^-1s^-2。全年土壤碳排放量依次为98.7gC·m^-2·a^-1，88.38gC·m^-2·a^-1，446.82gC·m^-2·a^-1，202.2gC·m^-2·a^-1。人工林区土壤CO₂通量峰值、谷值、日平均值4月、5月、7月、10月均大于荒漠灌木区；人工林区土壤呼吸月碳排放量与估算的全年碳排放量也均大于荒漠灌木区。（3）人工林区近地面温度4月、5月、7月、10月均小于荒漠灌木区。人工林区Q₁0最高值大于荒漠灌木区Q₁0最高值。人工林区土壤呼吸速率与近地面温度，土壤温度与土壤湿度的相关性都强于荒漠灌木区。（4）荒漠灌木区土壤呼吸速率基本与土壤最深处的土壤温度-湿度相关性最显著。人工林区新疆杨土壤呼吸速率与每层土壤温度-湿度都具有相关性，但俄罗斯杨土壤呼吸速率基本与土壤最浅处的土壤温度-湿度相关性最显著。综合考虑土壤温度-湿度与土壤呼吸速率的关系比单独考虑土壤温度或湿度对土壤呼吸速率变化的相关性显著且解释度高。（5）人工林区的土壤有机碳含量、土壤有机碳密度与土壤有机碳储量均大于荒漠灌木区。且俄罗斯杨的固碳能力要大于新疆杨。结论表明，在荒漠上植树造林会增加土壤CO₂释放速率，进而增加土壤的年呼吸量，能大幅提升土壤有机碳储量，对改善生态脆弱区土壤环境及质量有相当显著的作用。