森林是陆地生态系统的主体,是大气CO₂浓度的主要调控者。土地利用变化已成为森林覆盖率变化的重要驱动力,准确估计森林覆盖面积、森林增加及森林损失变化及其引起的全球森林碳排放问题,对于制定森林生态系统管理策略、估算陆地生态系统碳通量至关重要。本研究以更新的全球森林年土壤呼吸数据库、全球气象数据及高分辨率全球森林变化数据（Global Forest Change,GFC;30m分辨率）为基础,计算森林面积变化,构建基于k-fold交叉验证的人工神经网络模型,估算和预测全球森林面积变化引起的森林土壤呼吸变化。着重分析了2000年到2017年全球三种森林类型（寒带森林、温带森林和热带森林）的覆盖面积、森林增加和年损失的动态变化,探讨由全球森林动态变化引起的土壤呼吸时间变化、空间分布规律。主要研究成果:（1）基于相同的模型输入,使用三种统计模型（指数模型、线性模型、多元线性回归模型）与人工神经网络模型进行比较,结果表明,人工神经网络模型预测精度高于其它三种模型,模型精度:r²=0.63,RMSE=266,CV=0.37。也是目前已知的精度最高的全球森林土壤呼吸预测模型。（2）基于GFC数据,2001-2017年森林损失面积随着时间的变化均呈现上升的趋势（P<0.05）,森林损失年增量表现为:热带森林（6,448 km²）>寒带森林（2,371 km²）>温带森林（984 km²）。（3）以2000年全球森林面积为基准,2000-2017年估计的全球森林土壤呼吸平均值为48.56±0.52 Pg C yr^-1,估计的寒带森林、温带森林、热带森林土壤呼吸平均值分别为6.25±0.27 Pg C yr^-1、8.90±0.23 Pg C yr^-1、33.41±0.36 Pg C yr^-1;寒带森林年平均降水量每升高10 mm,土壤呼吸量增加0.14 Pg C yr^-1（P=0.002）;热带森林年平均气温每上升1℃,土壤呼吸量增加1.56 Pg C yr^-1（P=0.032）。2001-2013年,由森林增加引起的潜在的全球森林土壤呼吸总增量为0.778 Pg C,其中,潜在的寒带森林、温带森林、热带森林土壤呼吸总增量分别为0.112 Pg C、0.294 Pg C、0.372 Pg C,其森林面积每增加10,000 km2 yr^-1,潜在的土壤呼吸增量分别增加0.006 Pg C yr^-1、0.010 Pg C yr^-1、0.010 Pg C yr^-1（P<0.001）。2001-2017年,由森林面积损失引起的潜在的全球森林土壤呼吸总减少量为3.749 Pg C,土壤呼吸减少量的增长率为0.011 Pg C yr^-1（P<0.0001）;由面积损失造成的寒带森林、温带森林和热带森林潜在的土壤呼吸总减少量分别为0.451 Pg C、0.734 Pg C、2.565 Pg C,随着时间的变化,其增长率分别为0.001 Pg C yr^-1、0.0011 Pg C yr^-1、0.009 Pg C yr^-1（P<0.01）;森林损失面积每减少10,000 km2 yr^-1,则造成寒带森林、温带森林、热带森林潜在的土壤呼吸减少量分别减少0.004Pg C yr^-1、0.009 Pg C yr^-1、0.010 Pg C yr^-1（P<0.0001）。（4）以2000年全球森林面积为基准,生产的2000-2017年全球森林土壤呼吸空间分布图显示寒带森林、温带森林和热带森林的平均土壤呼吸速率分别为525g C m^-2 yr^-1、934 g C m^-2 yr^-1、1231 g C m^-2 yr^-1。在全球范围内,土壤呼吸速率较高、较低的区域分别分布在热带森林、寒带森林,土壤呼吸的空间分布受到温度、降水因素控制。2001-2013年,寒带森林、温带森林和热带森林面积增加引起的潜在的土壤呼吸增加主要分布在寒带针叶林（俄罗斯、芬兰、瑞典、加拿大）、温带针叶林和温带阔叶混交林（美国西北部、加拿大西南部、美国东南部、中国黑龙江省以及乌克兰、意大利、法国等欧洲国家）以及热带和亚热带潮湿阔叶林（墨西哥、古巴、巴西、中国东南部、刚果民主共和国、印度尼西亚等地）。2001-2017年,寒带森林、温带森林和热带森林面积损失引起的潜在的土壤呼吸减少主要分布在寒带针叶林（俄罗斯、美国阿拉斯加州、加拿大）、温带针叶林（美国西部、加拿大不列颠哥伦比亚省、中国黑龙江省）、温带阔叶混交林（美国东南沿海地区）、热带和亚热带潮湿阔叶林（巴西、印度尼西亚、马来西亚、非洲）、热带和亚热带干燥阔叶林（柬埔寨）,巴西、印度尼西亚和马来西亚具有密集的土壤呼吸减少,这与当地砍伐林木有关。