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土壤是个巨大的有机碳库，土壤碳库的微小变化可引起全球气候的显著变化。土壤呼吸是土壤释放CO2的过程，是土壤碳排放的方式之一。在占有全球陆地面积三分之一以上的干旱区，开展的土壤呼吸研究并不多，还缺乏足够的资料，因此在干旱区进行相关研究是十分必要的。干旱区的植被景观、土壤资源的空间分布具有斑块状的特点，植被的分布是构成这种分布模式的主要因素之一。在小生境范围内就可以完成植物碳-土壤碳的循环，造成干旱区林地土壤资源的空间分布差异。
以新疆三工河流域为研究区域，以柽柳和梭梭林地作为研究对象，通过定位观测取样，运用地统计学方法，研究了柽柳、梭梭林地土壤呼吸、土壤微生物量、凋落物量的时空变化及其土壤理化因素，分析其灌木林地小生境尺度上的差异，从而揭示了柽柳、梭梭林地土壤呼吸特征及影响因素、生物碳的分布特征，为干旱区土壤碳循环研究提供依据。针对于上述内容，从上述各方面作了研究并得出如下结论：
1)土壤呼吸的季节变化明显，夏季高于春秋两季。气候条件对土壤呼吸的影响较明显，但是相对于其他因素(如C含量)来说，气候、管理等因素对土壤呼吸的影响较小。
灌木植被对土壤呼吸有显著影响，灌木植物斑块状的分布特征使土壤呼吸值的高低分布也具有相同的特征，冠下土壤呼吸值高于灌间空地。土壤呼吸的大小受碳素限制较明显。回归土壤的植物凋落物增加了土壤的碳含量，成为决定土壤呼吸值高低的主要因素之一。干旱区土壤中的碳酸盐在土壤水溶液中的可逆反应可促使土壤呼吸的增大或减小，也是干旱区影响土壤呼吸大小的一个重要因素。
2)土壤微生物量受土壤水分、植物分布、气候因素等条件的影响较大，柽柳林地土壤微生物量呈中等变异性，变异系数最高值出现在柽柳冠下土壤中，在冠下0—10cm深土壤中最高土壤微生物量为1767μgg-1，微生物量从冠下向外围逐渐减小，具有很强的空间相关性。这种分布与土壤养分及水分分布的模式一致，均受到柽柳灌丛的影响。由于不同的生境条件，微生物群落也不相同，灌间空地低营养土壤中，细菌数量占优；在有机质相对较高的冠下土壤环境中，真菌占有量较大。
干旱荒漠区土壤对MBC有盐胁迫和碳胁迫，土壤微生物量碳/土壤有机碳的比值为0.38％，表明MBC受盐分的影响严重。土壤微生物量在灌间空地垂直剖面上的分布与冠下分布不同。冠下表层的MBC高于表层以下；灌间空地则相反，10-20cm深的土壤微生物量高于0-10cm深土壤微生物量。
3)干旱区林地的凋落物量在年内呈单峰曲线变化，最高凋落物量出现在秋季。不同物种的凋落物量差异显著，柽柳凋落物量高于梭梭，柽柳凋落物量为1.138t/(hm2a)。土壤水分和大气湿度对凋落物量年际变化的影响较明显。
凋落物分解速率在林地灌木冠下土壤和灌间空地土壤之间无显著差异，灌间空地20cm埋深凋落物在2个月时分解速率最大(0.0052g/d)。灌下与灌间两种生境中10cm埋深的凋落物分解速率下降的最快。影响凋落物分解的主要因素是凋落物本身的理化性质。
4)绿洲-荒漠交错带灌木林地中冠下与灌间空地的土壤质地差异显著。冠下的土壤生物资源条件好，更有利于植物生长，加剧了植物斑块分布格局的形成。灌间空地土壤盐碱化较重，抵制了冠下优势土壤资源的扩散，形成了灌木林地土壤资源和灌木一样呈现斑块分布。土壤水分与养分含量的分布与灌木的分布模式相同，从冠下向灌间空地逐渐减小的变化趋势。造成这种变化有土壤本身的因素，同时，植物种类的影响也比较明显，还有各种土壤因子的相互作用。柽柳对冠下土壤理化性质的影响要大于梭梭，前者更容易改善灌木周围及由上到下剖面深度的土壤要素含量。
本文最后用Yasso模型尝试预测柽柳凋落物的分解及土壤碳的增加。在分解初期，凋落物碳损失较快，木质素含量高的凋落物碳转移很慢。凋落物经分解、转移而沉积的土壤碳增加很慢，有相当一部分凋落物碳以CO2气体的形式散溢到大气中了。