在全球气候变化的背景下,极端干旱事件的频率、强度和持续时间将不断增加。极端干旱导致的土壤水分亏缺将强烈影响陆地生态系统碳循环,特别是地下碳过程。土壤呼吸作为陆地生态系统的第二大碳通量,其异养呼吸和根呼吸组分均受土壤水分的影响。以往关于土壤碳通量响应干旱的研究多集中于土壤呼吸和异养呼吸,而对于根呼吸如何响应干旱及其响应干旱的生物与非生物调控机制,尚缺乏深层认识。为了回答这一科学问题,本研究首先基于全球模拟干旱实验的根呼吸数据,探究不同生态系统根呼吸对干旱的响应及主要影响因素;在此基础上,以常绿阔叶林大型干旱实验样地为研究平台,对隔离降水处理下的森林根呼吸进行长期监测,探讨土壤环境和关键生物过程在亚热带森林根呼吸响应干旱中的作用;为进一步探讨树种间差异性响应的形成机制,通过温室盆栽实验,开展不同水力特征亚热带常见树种根呼吸对干旱的响应研究。主要结果如下:（1）通过全球模拟干旱实验根呼吸数据的整合分析发现,干旱显著抑制森林、草地等自然生态系统的根呼吸与比根呼吸,其中总根呼吸降低了21%,比根呼吸降低了10%。随着干旱强度的增加和土壤含水量的降低,根呼吸下降的幅度变大。植物光合作用、细根生物量和根冠比是影响根呼吸响应干旱的重要生物因素。干旱抑制植物光合作用,而根呼吸与比根呼吸均随光合作用的下降而降低。此外,在全球尺度上,干旱使细根生物量减小而根冠比增大,根呼吸随细根生物量的减小和根冠比的增大而下降。这些结果表明,干旱会导致植物改变碳分配策略,促使植物将更多的碳分配到地下部分,以缓解干旱造成的不利影响。（2）基于亚热带常绿阔叶林野外隔离降水实验的长期监测,我们发现极端干旱显著抑制根呼吸,导致根呼吸降低了35%。并且干旱对根呼吸的抑制作用存在明显的季节差异,在生长季根呼吸受干旱的抑制作用较强;而在非生长季,干旱对根呼吸的抑制作用不显著。土壤水分和温度是影响根呼吸的重要环境因素;干旱处理虽然没有引起土壤温度的显著变化,但却改变了根呼吸与土壤温湿度间的回归关系。细根生物量对根呼吸的影响在对照组与干旱组间呈现相反的趋势,对照组根呼吸随细根生物量的增大而增加,而干旱组根呼吸随细根生物量的增大而减小。在长期的野外监测中,我们发现干旱促进了细根生物量的增加,而增大的细根生物量并没有导致根呼吸的增加。这一结果表明,在干旱环境中,植物将更多的碳用于根系构建而非代谢活动的消耗。（3）为了进一步探究细根呼吸响应干旱的调控机制及其物种间的差异,选取4种亚热带常见树种（赤皮青冈、浙江樟、浙江楠、木荷）进行持续干旱盆栽实验。在干旱处理下细根呼吸均呈下降趋势,且不同序级的细根呼吸对干旱的响应不同。其中一级根对干旱的响应最为敏感,随着根级的升高,细根呼吸对干旱响应的敏感性降低。植物光合作用在调控细根呼吸中起到关键作用,干旱下光合作用的减弱导致细根呼吸的降低。细根呼吸随细根氮含量、比根长的增大而增加;随细根平均直径的增大而降低。细根呼吸对干旱的响应机制在不同树种间存在显著差异,其中浙江楠细根呼吸对干旱的响应程度最为强烈,而木荷细根呼吸则表现出对干旱的最强耐性。持续干旱过程中,生物因素在调控细根呼吸响应干旱中起主导作用,解释了细根呼吸变异的75%。这些结果表明不同物种细根响应干旱的差异与水力特征有关,相比于其他物种,干旱下浙江楠由气孔活动所导致的光合速率的急剧下降决定了其细根呼吸对干旱的最强响应。综上所述,本研究探究了全球尺度上根呼吸响应干旱的模式与影响因素;在生态系统水平上探讨了土壤环境和生物过程在亚热带常绿阔叶林根呼吸响应长期干旱中的重要作用;揭示了不同水力特征的亚热带常见树种细根呼吸响应干旱的差异形成机制,这些结果有助于我们深入理解全球变化背景下陆地生态系统地下碳循环过程,并为今后利用地球系统模型准确模拟碳循环提供了数据基础。