陆地表面三分之一以上为干旱半干旱生态系统,而降水是调节该区域水分和碳平衡的关键因素。土壤呼吸作为陆地生态系统碳循环的重要环节,是陆地生态系统和大气碳交换的最大组成部分。了解干旱半干旱地区土壤呼吸对极端降水的响应特征及其影响因素,有助于深入了解气候变化对此区域碳循环的影响。本研究依托中科院长武生态试验站,依据该地区气象数据资料,设置3种雨季总降水量（600 mm、300 mm、150 mm）和3种次降水量（10 mm、100 mm、150 mm,依次简称“P10、P100、P150”）。选取农田休闲季土壤,通过在短时间尺度上模拟雨季不同降水形式、不同底物和土壤氮素残留量,在此条件下研究:1)土壤微生物呼吸对极端降水的响应;2)不同底物条件下土壤微生物呼吸对极端降水的响应;3)不同氮素条件下土壤微生物呼吸对极端降水的响应。主要结果如下:（1）降水形式变化显著影响土壤微生物呼吸速率动态变化及土壤累积呼吸量。相同总降水量下,P150下土壤微生物呼吸速率波动较P10剧烈;不同雨季降水量下,土壤累积呼吸量随降水变化呈现600 mm>300 mm>150 mm的趋势;相同降水量下,600 mm总降水量下土壤累积呼吸量表现为P10>P150的趋势;150 mm降水量下趋势相反:P150>P10;300 mm降水量下则无显著差异。土壤微生物呼吸的水分胁迫时间是影响土壤微生物呼吸累积量的重要因素。（2）底物添加显著影响土壤微生物呼吸对降水的动态响应及土壤累积呼吸量。添加秸秆后,土壤呼吸速率随水分变化波动更加剧烈,其中P100下更明显;土壤累积呼吸量随总降水量的增加而增大（P10:176 g·m-2 vs 299 g·m-2;P100:305 g·m-2 vs 368 g·m-2）,而随次降水量的增加,300 mm总降水量下土壤累积呼吸量增大了73%（176 g·m-2 vs 305g·m-2）,显著高于600 mm总降水量下土壤微生物呼吸的增大幅度23%（299 g·m-2 vs 368g·m-2）。（3）氮素在土壤微生物呼吸对降水的响应过程中无显著影响（P>0.05）。在本研究中,氮素对土壤微生物呼吸表现出轻微抑制作用与降水对土壤微生物呼吸的激发效应表现出相互抵消;而添加秸秆后,施氮对土壤呼吸的抑制效果有略微增强趋势（P>0.05）,且次降水量相同条件下,添加氮素后300 mm总降水量下土壤累积呼吸量下降幅度略大于600 mm总降水量。极端降水事件显著影响土壤CO₂通量变化,且土壤氮素和底物是影响该过程的重要因素。评估气候变化条件下,干旱半干旱区土壤CO₂通量变化需考虑降水形式变化及土壤性质的影响。