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土壤呼吸作用是陆地生态系统碳循环的重要组成部分，也是大气碳库的第二大源，故其微小的变动都会对大气二氧化碳浓度产生很大的影响。然而土壤呼吸速率在时间和空间尺度上都存在很大的异质性，所以，理解土壤呼吸速率的时空异质性及其变化机理可以提高评估与预测土壤向大气释放CO2量的准确性。不同树种冠下根系生物量、土壤理化性质和微生物特性都存在很明显的差异，这些差异最终会影响到土壤的呼吸速率大小。因此，探讨不同树种对土壤呼吸速率的影响规律可以更好地理解森林生态系统土壤呼吸速率的时空差异性及其变化规律。 本研究通过对30m×30m的样方进行实地观测，评估了我国长白山阔叶红松林中土壤呼吸的空间异质性大小。然后，以能够改变土壤理化性质的综合因子——树种为简化变量，于长白山阔叶红松林中选取主要树种红松、水曲柳和蒙古栎为研究对象，通过实地观测分析了树种在植株水平上对土壤呼吸空间变异的影响，并且通过断根法对自养呼吸和异氧呼吸进行区分，探讨了树种引起土壤呼吸差异的主要机理。最后，以大气氮沉降为例，搜集了87篇已发表文献中的实验数据，通过整合分析探讨了在模拟大气氮沉降增加的条件下不同森林类型中土壤呼吸作用的变化规律及其机理，为今后土壤呼吸在森林生态系统中的评估与预测提供理论基础。主要结果如下: (1)长白山阔叶红松林土壤呼吸速率在春、夏、秋季的平均值分别为1.29、4.73和3.16μmol CO2m-2s-1，变异系数分别为22.7％，18.3％和34.2％，属于中等变异，而且造成这种异质性的主要影响因子是结构性因子。 (2)土壤平均呼吸速率在红松(2.80μmol m-2s-1)冠层下高于蒙古栎(2.46μmol m-2s-1)和水曲柳(2.68μmol m-2s-1)，而土壤温度在红松冠层下(12.18℃)低于蒙古栎(12.27℃)和水曲柳(12.33℃)，说明土壤呼吸在树种间的差异并不是由土壤温度所引起的。另外，由于不同树种冠层结构和凋落物质量的差异改变了冠层下的土壤理化性质（如pH值，可交换性阳离子，碳、氮含量等），进而引起了不同树种冠下土壤细菌群落结构的差异，而对土壤真菌群落结构的影响较小。 (3)异养呼吸速率占土壤总呼吸速率的比例在阔叶树冠下(74.0％)大于针叶树(59.9％)，自养呼吸则正好相反。其中，土壤自养呼吸主要受生物因子影响，而异养呼吸主要受土壤温度的驱动。另外，在针叶树种冠层下自养呼吸对温度的敏感性系数高于异养呼吸，而在阔叶树种冠层下正好相反。 (4)在氮沉降增加的条件下，凋落物生物量在针叶林(+28.8％)中的增加量大于阔叶林(+20.5％)，而且总根系生物量在针叶林中显著增加(+25.2％)，在阔叶林和混交林中没有变化，说明氮沉降增加更能促进针叶林的生产力。氮沉降增加使得凋落物更易分解，但增加了根系的分解难度;同时，氮沉降增加在针叶和阔叶林中分别减小了土壤微生物生物碳的-13.4％和-30.2％（阔叶林中的影响在统计学上并不显著）。另外，氮沉降增加增高的自养呼吸速率在阔叶林中大于针叶林，而减小的异养呼吸正好相反，但是氮沉降增加对所有林型（针叶和阔叶林）土壤总呼吸速率都没有显著地影响。