多年冻土是冰冻圈的主要组成部分之一,对生态系统、地气间碳循环、水文过程及水资源、寒区工程建筑及经济都起着至关重要的作用。同时,多年冻土是寒冷气候的产物,因此对气候变化非常敏感。马衔山位于青藏高原东部边缘,拥有多年冻土发育,发育有以蒿草、苔草、发草、星状风毛菊、冷龙胆等组成高山草甸,这些与青藏高原多年冻土区的草甸生态系统十分相似,因此是山地多年冻土研究的理想区域。为了解马衔山多年冻土区和非多年冻土区土壤微生物碳氮、土壤酶活性的差异,选取多年冻土区、季节冻土区和交界区为对象,分析了0-30cm土层微生物碳氮和转化酶、脲酶、中性磷酸酶、淀粉酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶酶活性不同季节的变化特征。此外,本研究讨论了马衔山多年冻土区和非多年冻土区土壤轻组有机碳(LFOC)和重组有机碳(HFOC)的季节变化特征。主要结论如下:(1)马衔山多年冻土与季节冻土区土壤微生物量碳、氮的含量相当且最高值均出现在表层(0-10cm),随着土壤层次的加深而逐渐递减。多年冻土与季节冻土区土壤微生物量碳氮表现出类似的季节变化,但在不同的土层其变化规律不一致。不同采样区域、不同土层之间的微生物生物量碳氮比的季节变化规律均存在一定的差异,其碳氮比均在4-18之间变化。(2)马衔山不同采样区域6种酶具有不同的季节动态变化。除过氧化氢酶和多酚氧化酶外,其他4种酶活性均表现出随土层的加深酶活性降低的特点。酶活性的变化规律与其自身参与的代谢过程相关。土壤理化指标总氮(TN)、总磷(TP)、总有机碳(TOC)和MBC、MBN是土壤酶活性变化和产生差异的主要影响因子。(3)除水溶性有机碳(DOC)外,马衔山多年冻土区土壤总碳(TC)、TOC、LFOC和HFOC的含量均明显高于非多年冻土区。在整个生长季,各采样区域DOC均表现为先相对稳定从7月开始有明显增加的趋势,在10月达到最高。TOC和TC在多年冻土区均表现为4-6月升高随后减低,7月达到最低,8月开始升高的变化趋势,在非多年冻土区则在6月略有增加但总体相对稳定。LFOC在各采样区域均表现为4-7月降低,在7月达到最低,8月开始升高。HFOC在各采样区域表现为4-5月降低,7月达到最低,8月开始升高。在生长季内表层土壤中的LFOC和HFOC与地表温度、湿度、pH值、TC、MBC均无显著相关关系(P>0.05),说明在马衔山冻土地区,土壤环境条件不是控制LFOC和HFOC季节变化的主要影响因素。本研究表明,作为典型的高温多年冻土区,马衔山地区的多年冻土区的微生物碳氮含量与非多年冻土区含量相当。由于多年冻土区的植被生物量和土壤有机碳含量都明显高于非多年冻土区,这说明非多年冻土区单位土壤碳和单位土壤氮的生物地球化学循环强度较高。这提示了多年冻土退化可能导致土壤的微生物和酶参与的生物地球化学循环强度增加,进而使得土壤碳库的分解加强、生态系统退化以及土壤养分降低。