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当前全球气候正经历着以变暖为主要特征的显著变化。森林土壤作为陆地生态系统的重要碳汇,在陆地生态系统碳循环中发挥着重要作用。气候变暖引起的土壤温度、土壤湿度、土壤微生态环境的变化等可能影响土壤微生物生物的量、结构、功能与活性等,从而影响土壤有机碳不同组分的积累与分解,并最终反馈于气候变化。因此,在当前气候变暖背景下,研究森林土壤有机碳组分对气候变暖响应过程及其潜在微生物调节机制,将有助于对全球碳储量的估算及未来气候变化的预测与控制。 本研究以位于南亚热带季风气候区的鼎湖山森林生态系统定位研究站的山地常绿阔叶林生态系统为研究对象,将海拔600 m的山地常绿阔叶林的典型土壤植被系统分别移位至海拔300 m和30m的开顶生长箱来模拟增温情景,研究了短期增温对南亚热带森林土壤有机碳组分的影响及其微生物调节机制。 主要结论如下: (1)将海拔600 m的山地常绿阔叶林的典型土壤植被系统移位至海拔300m,旱季土壤温度显著升高约1.05℃,湿季增温不明显。土壤活性、惰性以及总有机碳含量均无显著变化,这可能是由于湿季增温不明显,以及地上部分碳输入量,土壤微生物量、群落组成、活性和惰性碳分解相关酶活性及微生物碳代谢活性均无显著变化导致。 (2)将海拔600 m的山地常绿阔叶林的典型土壤植被系统移位至海拔30m,土壤温度旱季显著升高约1.85℃,雨季显著升高约1.21℃。土壤土壤总有机碳含量显著降低,土壤惰性有机碳含量显著降低是土壤总有机碳减少的主要原因。这主要是因为土壤微生物群落结构显著改变,真菌在群落中的比例升高,提高了氧化酶类的活性,使多酚氧化酶和过氧化物酶对土壤惰性有机碳的获取量增加,从而导致惰性有机碳的显著降低。 (3)总体上看,移位至海拔30m,使土壤活性有机碳显著降低。这可能是因为移位至海拔30 m增加了土壤单位微生物的β葡萄糖苷酶活性和土壤微生物碳代谢活性,从而加速了微生物对活性有机碳的分解。在时间尺度上,活性有机碳在处理早期表现为逐渐下降;2年后活性有机碳含量与对照的差异逐渐缩小;而在增温处理的第3年,活性有机碳含量有超过对照处理的趋势。这可能是因为地上部分碳输入量在增温处理早期较少,不足以抵消微生物分解的活性有机碳量;而随着地上部分碳输入量的持续增加,促使土壤活性碳的输入量大于了微生物的分解量,从而抵消并超过了微生物分解的活性有机碳量。长期增温对土壤有机碳储量的影响,还需考虑增温对地上部分碳输入质与量、微生物适应等因素的影响。