茶树(Camellia sinensis (L.) O.Kuntze)是一种重要的多年生经济作物,作为传统茶叶生产国,茶叶是我国重要的经济收入之一。土壤碳氮养分含量与有效性对茶叶的产量和质量有直接作用,茶园人为施肥及耕作过程会改变土壤性状(如pH降低、铝离子和多酚物质富集等),从而造成不同植茶年限土壤具有不同的土壤生态环境。此外,全球气候变暖导致的极端高温降雨等也影响茶园生态系统生产力。因此,研究不同植茶年限土壤碳氮养分、胞外酶活性和微生物多榉性及其对极端气候事件的响应,可以促进对不同植茶年限土壤质量的综合评价,深入了解茶园土壤的微生态环境,对全球气候变化条件下茶园产业的发展,茶园土壤生态系统健康的保障以及茶叶产量和质量的提高具有重要意义。本研究选取杭州市余杭区径山茶园三种不同植茶年限(10a、30a和50a)土壤和邻近的荒土为研究对象,通过不同水分(干旱组30% WFPS (water-filled pore space)和对照组55% WFPS)(由于试验区土壤平均含水量为55%WFPS,故以此为对照组；而30%WFPS水平的土壤水分低于10%从而作为干旱组)、温度(35℃和40℃)和极端降雨模拟处理,分别研究处理前、第7天、14天、15天、21天、28天和31天的土壤碳氮含量、胞外酶活性的动态变化,明确不同植茶年限与土壤碳氮养分及酶活性对极端气候处理响应之间的关系,并在此基础上选取土壤质量相对好的植茶年限土壤样品,以荒地土壤为对照,研究茶园土壤微生物群落多样性对极端气候的响应。主要研究结果如下：(1)茶园土壤碳氮养分比荒地养分含量高,随着植茶年限的增长,碳库养分含量及涉碳涉氮胞外酶活性呈现先升高后降低的趋势,植茶年限30a土壤养分含量和酶活性达到最高；氮库养分随着植茶年限的增长呈现递增趋势。表明植茶耕作措施会增加土壤养分含量,但是土壤养分的有效性会随着植茶年限的增长先增加后减少,长时间单一的耕作模式会降低茶园土壤质量。(2)干旱对土壤碳、氮库养分和涉碳、涉氮胞外酶活性以及微生物多样性有显著性影响,干旱增加土壤有机碳、铵态氮、硝态氮含量,降低土壤微生物量含量、土壤胞外酶活性。干旱降低土壤中有机和无机养分的可利用量以及胞外酶的可移动活性,加快土壤中碳氮养分的输出。(3)高温处理对土壤碳、氮库养分和涉碳、涉氮胞外酶活性有显著性影响,极端高温处理降低土壤有机碳、铵态氮、硝态氮含量,降低土壤微生物量含量、土壤涉碳胞外酶活性,但是会增加涉氮胞外酶活性。极端高温会显著的降低土壤中碳氮养分含量以及涉碳涉氮胞外酶活性,从而改变土壤碳氮循环过程和速率。(4)极端高温干旱处理之后,模拟降雨对土壤中微生物量碳以及胞外酶活性有恢复作用,但是对其他养分指标没有显著影响。因此模拟极端降雨有利于土壤微生态环境中的生物活性恢复,有利于碳氮养分平衡的重建,但是淹水状况会影响土壤中细菌的丰度。(5)在模拟气候变化的处理过程中,植茶年限30a左右的土壤可溶性有机碳、微生物氮、硝氮和涉碳涉氮胞外酶含量最高,且其在极端气候处理条件下土壤的可溶性有机碳、总有机碳微生物碳、氮的含量与对照组相比变幅相对较小,可推断植茶年限30a左右的土壤微生态环境丰富,土壤质量优于其他植茶年限土壤。针对植茶年限长的土壤需改变耕作模式,例如配施有机肥、生物菌肥等方式来改善土壤质量。(6)极端气候处理调节下,土壤生态酶活性和微生物多样性显著降低,从而影响其驱动的土壤中碳氮元素转化过程,造成土壤中碳氮库活性养分含量降低,同时茶园土壤碳氮养分具有显著相关性,碳库和氮库的相关胞外酶活性变化会相互影响另一方的养分含量。