土壤呼吸（RS）作为土壤向大气排放CO2的主要途径,是森林生态系统碳循环的重要组成部分。当前,人工林面积在世界范围内广泛扩张,其在减缓气候变化、改善生态环境等方面具有重要作用。但关于不同人工林RS微空间差异的影响机理以及典型人工林RS对不同来源水分输入产生的响应变化和调节机制,目前还缺乏认知。本研究以常见的造林树种欧美杨（Populus×canadensis）、刺槐（Robinia pseudoacacia）、杨树刺槐混交林、油松（Pinus tabuliformis）为研究对象,在北京市共青林场采用短期调查和长期原位测量相结合的方法,对不同人工林RS的时空变化特征进行分析,并通过壕沟断根法对典型树种欧美杨人工林土壤各组分呼吸进行测定,阐明不同人工林RS的时空变化特征及其对生物物理因子响应的机理机制。主要结果如下:（1）不同树种人工林RS的日动态变化均呈单峰曲线模式。在上午11点时段,对油松林进行一次RS测量能较好的代表日均值(偏差和均方根误差分别为0.15和0.22 g CO2m-2day-1)。而在三个阔叶林内,每日进行两次RS测量（上午7点和下午7点时段各一次）能相对更好的代表日均值,与测量一次相比均方根误差可减少69.2%（杨）、67.1%（刺槐）和63.6%（混交）。在季节尺度上,不同林分RS呈夏季最高,冬季最低的变化趋势,但无论纯林还是混交林,三种阔叶林间的RS没有显著差异,但均显著高于低林龄的油松林。（2）当日均土壤含水量（VWC）大于50%田间持水量时,不同林分RS与土壤温度（TS）在日尺度上具有较好的协同变化关系;而当VWC低于10%时,不同林分RS与TS间的响应关系更容易发生解耦。杨树人工林内的长期连续测量结果进一步显示,RS对TS的响应存在时滞现象,且时滞时长受VWC影响,与其呈显著负相关关系。在季节尺度上,不同林分RS与TS、VWC均显著相关,其中TS可分别解释RS季节变异的91%（杨树）、89%（刺槐）、89%（混交）、78%（油松）。细根生物量可以解释生长季期间不同林分RS微空间变异的75%,是影响微空间变异的驱动因素。此外,通过对杨树人工林内土壤呼吸进行拆分测量发现,土壤异养呼吸（Rh）对RS的贡献率在不同季节存在一定差异,平均是自养呼吸（Ra）贡献率的2倍。此外,Rh、Ra对环境因素的响应程度也存在不同,Rh对VWC的变化响应较强,而Ra对TS的变化更敏感。（3）杨树人工林内RS对降雨的响应存在季节变化。春季受到降雨事件的促进作用,且随着降雨量的增大而增大。由于特殊的水文连通性和砂土质地特性,在夏、秋季,RS随着雨量的增大而减小。综合三个季节所有降雨事件,当日降雨量超过中等（10-25 mm）降雨强度时,会改变RS对TS的响应关系,并显著降低土壤呼吸的温度敏感性(Q10)。（4）长期存在显著差异的三个土壤水分环境（高含水环境:H、中含水环境:M、低含水环境:L）对杨树人工林RS的微空间变异产生显著影响,其中H林分RS显著（P<0.05）低于M和L林分,而M、L林分间RS没有显著差异。然而当相似干燥的VWC分别发生在M、L林分内时,M林分RS会受到更显著的抑制作用。长期水分环境差异引发了M、L林分RS对VWC变化产生了不同的响应敏感性。土壤有机碳、有机氮及VWC与不同水分环境林分RS的空间变异显著负相关。综上,本研究通过探索不同树种人工林RS的时空变化规律,阐明了不同树种人工林RS具有相似的时间变异特征,其中阔叶纯林和混交林间RS不存在显著差异,但均显著高于因更新造林经营需要而栽植的低林龄针叶纯林,细根生物量是影响不同林分土壤呼吸空间变异的主要因素。并从受气候变化强烈影响的降雨事件和河岸带特殊地形造成了长期水分差异的角度,深入探讨典型欧美杨人工林RS对长、短期水分环境变化的响应特征和调控机制。该研究结果有助于在气候变化下准确估算我国北方地区具有特殊地形的典型人工林生态系统的土壤碳排放量,并为制定人工林最佳的营林配置管理制度提供一定的科学依据。