高山地区是响应全球气候变化最敏感的区域之一,气候变化一方面会直接改变高山凋落物的分解环境,另一方面还可以改变高山的植物群落结构和物种组成,造成物种丧失。而目前关于凋落物多样性对凋落物分解影响的研究还没有一致结论。微生物群落结构和功能是调控凋落物分解和生态系统养分循环的重要因子,植物功能类型缺失对凋落物分解过程中微生物组成和活性的影响的研究还较匮乏,不利于深入理解生物多样性缺失对生态系统过程影响的机制。因此,本研究以川西高山林线交错带为研究平台,选取了6种代表性的植物功能类型(共9个物种)的凋落物为研究材料,采用凋落物分解袋法,研究单一植物功能类型缺失对凋落物分解的影响及其驱动因素,重点关注凋落叶分解过程中分解速率和微生物群落组成和活性。结果表明:1.林线交错带短垂直距离内不同植被类型下的环境具有显著差异,在两年的冬季雪被覆盖时期,雪被厚度、冻融循环次数、平均温度和正积温从针叶林到高山灌丛增加,而凋落叶的含水率从针叶林到高山灌丛降低。不同功能类型凋落叶的混合可能通过功能类型之间的正负作用相互平衡,显著缩小不同混合凋落叶之间的初始质量差异。2.在两年的分解过程中,整体上缺失一种植物功能类型的混合凋落叶对分解常数k值和质量损失率没有显著的影响,仅针叶林中缺失落叶灌木、高山灌丛中缺失蕨类k值显著高于全部混合凋落叶。这说明,在气候变化情景下,单一植物功能类型缺失并未显著改变高山林线凋落叶分解前期的分解速率。不同功能类型混合的凋落叶k值主要表现为负效应,而不同功能类型凋落叶的混合对质量损失率的影响整体上表现为加和效应。从两年的分解来看,凋落叶质量损失率主要受到环境因子的影响(正积温、凋落叶含水量、负积温和雪被厚度能共同解释质量损失变异的51.8%),这表明在凋落物分解前期,气候变化对凋落叶质量损失率的直接影响(环境因子改变)大于间接影响(单一植物功能类型缺失)。3.植物功能类型缺失对总PLFAs、真菌PLFAs、细菌PLFAs、革兰氏阳性菌PLFAs和阴性菌PLFAs的含量均无显著的影响。与微生物群落组成的结果不同,缺失乔木和缺失落叶灌木增大了针叶林中真菌/细菌PLFAs比值,缺失常绿灌木增大了高山灌丛中第一个生长季、第二年的革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌PLFAs比值。总体来看,用单一植物功能类型能够预测微生物群落组成和结构(加和效应)。虽然可溶性碳、氮、磷的化学计量比能一定程度上影响微生物群落组成和结构,但是微生物群落组成和结构主要受到环境因子(凋落叶含水量和温度特征值)的影响。这说明在凋落物分解前期,气候变化的直接效应(环境因子改变)对凋落叶的微生物群落组成和结构的影响大于间接效应(单一植物功能类型缺失)的影响。4.缺失植物功能类型总体上对微生物生物量碳、氮、磷没有显著的影响,仅在高山灌丛中,缺失常绿灌木增大了微生物生物量碳。用单一植物功能类型并不总能预测不同植物功能混合的微生物生物量碳、氮、磷。从两年的分解来看,微生物生物量碳、氮受到环境因子(含水量和温度)以及凋落物初始质量的共同调控。而微生物生物量磷、及微生物生物量碳、氮、磷化学计量比主要受到环境因子的影响,凋落叶初始质量没有进入模型。5.总体来看,缺失植物功能类型对胞外酶活性没有显著的影响,仅缺失常绿灌木、缺失禾草对碳氮转化相关酶的活性(β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶和β-N-乙酰葡糖胺糖苷酶),缺失蕨类对碳转化相关酶的活性有显著的影响(β-葡萄糖苷酶)。除磷酸酶和氧化酶外,其余4种与碳、氮相关酶的活性随着时间都呈现出降低的趋势。不同功能类型混合的凋落叶酶活性整体上体现为加和效应。从两年的分解来看,与碳氮转化相关的4种酶的活性受到环境因子(含水量、雪被厚度)和凋落叶初始质量(可溶性碳、氮、磷化学计量比)的影响。磷酸酶和氧化酶活性仅受到环境因子(含水量、正积温和冻融循环次数)的影响。6.缺失乔木和常绿灌木分别增大了第二年的酶化学计量碳磷比。这说明缺失乔木和常绿灌木加剧了土壤微生物对能量(碳)的需求。酶化学计量碳氮比、碳磷比和氮磷比的混合效应仅在第一个冬季的一些混合处理下体现为非加和效应,其余时期均表现为加和效应。这说明用单一植物功能类型预测不同混合植物功能类型的酶化学计量比及微生物的养分限制较适用于凋落叶分解6个月之后。从两年的分解来看,酶化学计量比和微生物养分限制主要受到环境因子的影响,尤其是含水量、雪被厚度和冻融循环次数的影响。不同植物功能类型缺失的凋落叶分解过程中微生物主要受到相对碳和磷限制,且在针叶林中磷限制程度较高。综上所述,不同单一植物功能类型缺失总体上对凋落叶的分解速率和微生物群落组成、结构和活性没有显著的影响。不同功能类型混合凋落叶的分解速率k值体现为负效应,部分微生物生物量碳、氮、磷及其化学计量比体现为非加和效应。而总体上不同功能类型混合凋落叶的微生物群落组成和结构、胞外酶活性及其化学计量比均体现为加和效应,即用单一植物功能类型凋落叶的分解能预测混合凋落叶分解过程中的微生物组成、结构和胞外酶活性及其化学计量比。凋落叶质量损失率、微生物群落组成和活性主要受到环境因子(水分和温度)的调控,我们推测,气候变化导致的高山林线交错带环境因子的变化(直接效应)对凋落叶分解的影响可能大于单一植物功能类型缺失(间接效应)的影响。这一研究结果为气候变化情境下,植物功能类型缺失和分解环境变化对生态系统物质循环和能量流动的影响提供了基础数据。