以天山北坡石河子绿洲棉田（滴灌地、漫灌地）、弃耕地为研究对象,通过野外观测和实验处理相结合的方法,利用LI-8100自动土壤CO₂通量系统进行两年的观测。研究了棉田土壤呼吸变化特征及影响因素,并建立了棉田土壤呼吸模型,以期为干旱区农田碳循环研究提供参考。主要研究结论为:1)棉田土壤呼吸存在明显的月际变化,在5¹0月内,土壤呼吸呈单峰变化过程,即6月、7月高于其他月份,棉田土壤呼吸速率远高于弃耕地。滴灌地、漫灌地、弃耕地的土壤呼吸速率月均值分别为:3.41μmol·m^-2·s^-1、3.22μmol·m^-2·s^-1、1.43μmol·m^-2·s^-1。棉田土壤呼吸速率月际变化幅度明显高于弃耕地,具体表现为漫灌地>滴灌地>弃耕地。2)棉田土壤呼吸的日变化（晴天）为单峰型。滴灌地、漫灌地、弃耕地的土壤呼吸速率日均值分别为3.45μmol·m^-2·s^-1、3.37μmol·m^-2·s^-1、1.63μmol·m^-2·s^-1。峰值出现在15²0时,谷值出现在04⁰6时。不同样地极值出现时间存在差异。在不同天气背景下,三样地日变化格局基本相似,但白昼土壤呼吸速率变化剧烈,夜间较为平缓;阴天白昼/夜间变化幅度均较小。3)三样地土壤呼吸速率与气温、地温（0cm、5cm、10cm）呈显著的指数关系。气温、5cm地温与土壤呼吸速率呈极显著的正相关性（P<0.01）。土壤呼吸温度敏感性Q₁₀值表现为,气温>5cm地温>0cm地温。棉田土壤呼吸与相对湿度呈极显著负相关性,与土壤5cm处湿度达到极显著的正相关关系（R²=0.835,P<0.005）。而与10cm、20cm处土壤湿度相关关系逐步减弱。灌溉能提高土壤呼吸速率近2倍,且日变化幅度增大。弃耕地的土壤呼吸速率对降水事件响应明显。4)绿洲棉田土壤CO₂累积排放量与棉花总生物量（NPP）和地下生物量存在显著的线性关系。研究认为土壤微生物呼吸、根系呼吸对土壤总呼吸的贡献度分别为:40.8%、36.7%。此外对比分析了不同土地利用方式下的土壤呼吸发现,绿洲棉田土壤呼吸速率高于弃耕地、荒漠、沙漠等。从绿洲棉田—荒漠土壤—沙漠空间上的变化,在土壤呼吸速率上表现出逐步降低的变化过程。5)采用回归分析方法,结合国内外的经验模型,建立了土壤呼吸回归模型:R_m=1.633 e^0.026T+5.443（W²+W）^-1.618。并根据模型对棉田土壤全年碳排放量进行估算认为,荒漠开垦、弃耕地复耕成棉田后,土壤每年分别向大气多排放681.6gC/m²、469.2gC/m²。研究认为滴灌相对漫灌能有效降低绿洲棉田土壤CO₂的排放量,有序开垦和采用滴灌方式种植棉花有利于减少土壤碳的流失。