土壤呼吸引起的土壤碳库和大气的碳交换是生态系统碳循环的重要组成部分,其微小变化都会对土壤碳库以及大气CO₂浓度产生巨大影响。降水事件是陆地生态系统生物地球化学循环的重要驱动因素,降水引起土壤水分快速变化,短期内可能导致土壤释放大量CO₂,这种现象被称为降水脉冲效应（Precipitation pulse effect）。降水发生后,由于水分养分可获得性的快速提升使土壤微生物呼吸速率快速升高至正常水分状况的数倍,从而导致土壤CO₂大量释放,一定程度上影响着土壤碳平衡和生态系统碳循环过程。在水分缺乏的干旱或半干旱地区,这种影响可能更加显著。降水作为突发事件,引起土壤水分快速增加和流失的过程较为短暂,微生物对降水脉冲的响应是一个快速过程且受多种环境因素调控。由于当前研究技术手段的局限性,对于捕捉“降水后短时间内的微生物动态过程”带来困难,因此关于大尺度空间范围脉冲式降水影响的土壤快速释放CO₂的过程、机理及影响因素研究也相对较少。本文选择我国干旱半干旱区草地生态系统为研究对象,调查了以水分、养分和温度为主要限制因子的内蒙古高原、黄土高原和青藏高原的草甸草原-典型草原-荒漠草原样带,开展土壤呼吸和CO₂释放对脉冲降水的响应研究。使用“大量、连续、高频土壤呼吸速率测量设备”实现48 h的连续模拟试验,获取了单位土壤微生物呼吸速率峰值(R_soil-max)、单位有机质微生物呼吸速率峰值(R_SOC-max)、达到呼吸峰值时间(T_Rs-max)、单位土壤碳累积量(A_Rsoil)和单位有机质碳累积量(A_RSOC)等指标进行研究分析。结果表明:（1）实验草地的土壤微生物呼吸对脉冲降水响应快速且强烈,在加水后0.39⁶.75 h内出现土壤呼吸峰值,是干土呼吸速率的1.34¹4.86倍,48 h内土壤呼吸碳累积量为干土的1.22⁸.00倍;（2）三条样带的草地土壤呼吸速率峰值和碳累积量存在显著性差异,最大单位土壤呼吸速率和累积量表现为高寒草甸草原>高寒典型草原>高寒荒漠草原,内蒙古温性草原>温性草甸草原>温性荒漠草原,黄土高原温性草甸草原和典型草原不存在显著性差异,均高于荒漠草原;（3）内蒙古高原、黄土高原和青藏高原主要限制因子分别为水分、养分和温度。相应降水脉冲效应响应模式也不相同。单位有机质呼吸峰值表现为内蒙古高原(0.16⁰.25 mg C g^–1SOC h^–1)和黄土高原(0.10⁰.20 mg C g^–1SOC h^–1)的显著高于青藏高原(0.07⁰.15 mg C g^–1SOC h^–1)。内蒙古高原达到呼吸峰值的时间最短（1.19².26 h）且相对持续时间较短,青藏高原因土壤微生物对降水敏感性不高、低温减缓水分蒸发使得土壤呼吸达到峰值所需时间较长（4.15⁴.86 h）,黄土高原由于养分缺乏而影响了土壤呼吸对水分的快速响应,达到呼吸峰值时间较长（2.93⁴.26 h）。（4）三条样带土壤碳释放量的空间差异主要来源于环境因素的空间异质性。影响土壤碳累积释放量的因素主要有土壤理化性质、微生物群落结构及气候因素。气候湿润、有机质含量高、粘粒粉粒含量高、细菌真菌比低的土壤,单位土壤碳释放量越高。随着干旱程度升高,单位有机质碳累积量显著升高,荒漠草原显著高于其他两种草原。干旱地区草地土壤微生物形成了对水分快速利用的适应机制,因此干旱半干旱区的降水格局的变化将对草地乃至陆地生态系统土壤碳循环带来重要影响。