【目的】确定不同降雨模式下土壤呼吸及其组分的响应差异及其原因，为精确预测和模拟全球变化背景下土壤碳循环的过程和陆地碳汇能力提供理论指导。【方法】对两年（2018—2019年）土壤呼吸及其组分（自养呼吸和异养呼吸）进行连续测量，并利用K-均值聚类分析对降雨进行分类，探究自然降雨过程对环境因子和土壤呼吸速率的影响。【结果】（1）土壤呼吸速率在长历时小雨、中历时小雨和短历时大雨下分别降低41.6%、36.3%和45.8%，异养呼吸速率分别降低60.5%、41.2%和85.1%；自养呼吸速率在长历时小雨和中历时小雨下分别降低了11.7%和30.0%，在短历时大雨下提高了72.5%。（2）异养呼吸对降雨的响应更快且雨后变化幅度更大。（3）降雨事件通过改变土壤湿度影响呼吸速率，土壤温度在降雨前后变化不显著。【结论】随着降雨强度增加或降雨持续时间的延长，土壤呼吸和异养呼吸受到的抑制效果愈发显著，且相较于自养呼吸，异养呼吸对降雨的响应更为敏感，降雨主要通过改变异养呼吸来影响土壤呼吸。