高山森林土壤微生物生物量碳、氮、磷對(duì)海拔梯度模擬增溫的響應(yīng).pdf

1、全球變暖導(dǎo)致雪線和林線位置上升，陸地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能惡化，急需找到應(yīng)對(duì)之策。高山林線交錯(cuò)帶是陸地生態(tài)系統(tǒng)中對(duì)氣候變化響應(yīng)最敏感的區(qū)域，是研究氣候變化對(duì)高山生態(tài)系統(tǒng)過程的理想平臺(tái)。相比植物而言，土壤微生物對(duì)環(huán)境因子的變化更為敏感。因此，高山森林土壤模擬增溫可以一定程度上反映未來氣候變化對(duì)高山生態(tài)系統(tǒng)土壤生化過程的影響，為應(yīng)對(duì)氣候變化提供一定的理論依據(jù)。
　　通過往年（2011年11月1日至2014年11月1日）土壤溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)

2、現(xiàn)，高山林線(4000m)土壤年均溫高于高山森林(3900m)土壤年均溫，且溫度波動(dòng)幅度更大，凍融循環(huán)更為頻繁，具有明顯的季節(jié)性雪被覆蓋期。基于兩個(gè)海拔的溫度差異，試驗(yàn)將暗針葉林土壤（土壤有機(jī)層和礦質(zhì)土壤層）通過PVC管移放到高山林線，分別于2014年11月14日～2016年1月14日的初凍期、深凍期、凍融期、生長季采樣，研究模擬增溫對(duì)土壤微生物生物量碳氮磷及其比值的影響。結(jié)果顯示:
　　(1)高山林線土壤有機(jī)層平均溫度比暗針葉林

3、高1.84℃，礦質(zhì)土壤層平均溫度比暗針葉林高1.32℃;暗針葉林土壤溫度值主要集中在-5～10℃，高山林線土壤溫度值在-10～20℃范圍內(nèi)，比較分散;土壤含水量在海拔梯度上的差異不顯著(P＞0.05)，但礦質(zhì)土壤層平均含水量顯著低于土壤有機(jī)層(P＜0.01);非生長季高山林線雪被厚度高于暗針葉林(P＜0.05);凍融循環(huán)在高山林線更頻繁(P＜0.05)。
　　(2)土壤有機(jī)層中微生物生物量碳、氮、磷對(duì)模擬增溫的響應(yīng)不顯著，但增溫對(duì)

4、礦質(zhì)土壤層的微生物生物量碳、氮、磷有一定影響，增溫顯著降低了礦質(zhì)土壤層凍融期MBC和生長季的MBP（P＜0.05），同時(shí)顯著升高了初凍期MBN(P＜0.05)。模擬增溫導(dǎo)致礦質(zhì)土壤層各時(shí)期MBC/MBN顯著降低(P＜0.05)，MBN/MBP顯著升高(P＜0.05)，而對(duì)MBC/MBP沒有顯著影響。
　　(3)從季節(jié)動(dòng)態(tài)來看，土壤MBC表現(xiàn)為初凍期＞生長季＞凍融期＞深凍期，差異不顯著;土壤有機(jī)層MBN表現(xiàn)為深凍期＞凍融期＞生長季＞

5、初凍期，差異顯著;土壤有機(jī)層和暗針葉林礦質(zhì)土壤層的MBP表現(xiàn)為生長季＞凍融期＞深凍期＞初凍期，且差異性顯著;
　　(4)從土壤層次來看，MBC、MBN、MBP均表現(xiàn)為土壤有機(jī)層顯著高于礦質(zhì)土壤層(P＜0.01)。礦質(zhì)土壤層MBC/MBN明顯高于土壤有機(jī)層(P＜0.05)，MBN/MBP明顯低于土壤有機(jī)層(P＜0.01)，兩個(gè)土層的MBC/MBP差異性不顯著。
　　(5)相關(guān)性分析結(jié)果顯示，土壤溫度、土壤含水量、雪被厚度是影響

6、微生物生物量碳氮磷的關(guān)鍵因子。在土壤有機(jī)層中正相關(guān)關(guān)系有:MBC與土壤溫度(P＜0.05)、MBN與MBC(P＜0.01)、MBN與土壤含水量（P＜0.05），MBN與雪被厚度(P＜0.01);負(fù)相關(guān)關(guān)系有:MBC與雪被厚度(P＜0.05)，MBC與MBN（P＜0.01），MBN與雪被厚度(P＜0.01)，MBN與土壤溫度(P＜0.01)。在礦質(zhì)土壤層中正相關(guān)關(guān)系有:MBC與土壤溫度（P＜0.05），MBC與MBP(P＜0.05)，MB