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祁连山地区作为生态脆弱带,对河西走廊气候和生态环境具有指示作用。地上-地下生态系统的互动是研究生态系统功能的基础。林下植被的变化会通过影响微环境等对土壤微生物群落造成影响,进一步影响土壤的生物化学循环。但就目前而言,森林生态系统的研究多关注于冠层林木对土壤性质的影响,而对林下植被的关注度不足。本研究在祁连山东段的青海互助北山林场,以祁连山地区主要树种青海云杉Picea crassifolia Kom.和青杆P.wilsonii Mast.为研究对象,选取林下苔藓斑块、凋落物斑块、草本斑块和灌丛四种林下植被和覆盖类型,分别采集有机质层和0~5cm表层土壤,用磷脂脂肪酸(Phospholipid fatty acid,PLFA)的方法分析土壤微生物群落结构,用基于对硝基酚(p-nitrophenol,pNP)底物的恒温培养比色法研究土壤水解酶活性。目的在于探讨林下覆盖类型的变化对土壤微生物群落结构和酶活性的影响,为林下土壤的生态管理提供数据参考。研究结果如下: (1)林下四种覆盖类型中,苔藓斑块和凋落物斑块有机质丰富,有机碳含量维持在相对较高水平。有机质层碳氮变化比0~5cm土层更为明显。水溶性有机碳和水溶性有机氮对林下植被和覆盖类型变化的反应最为敏感。苔藓斑块水溶性有机碳和水溶性有机氮含量最高,在青海云杉林有机质层中为1430.76mg kg-1和117.91mg kg-1,青杆林有机质层中为1181.26mg kg-1和102.17mg kg-1,凋落物斑块次之,草本斑块和灌丛较低。有机质层中可溶性酚含量在不同林下覆盖类型中差异明显,凋落物斑块可溶性酚含量最高,苔藓斑块次之,草本斑块和灌丛最低。 (2)采用磷脂脂肪酸分析微生物群落结构发现,苔藓斑块和凋落物斑块土壤微生物磷脂脂肪酸含量高于草本斑块和灌丛。在青海云杉林中,灌丛总微生物磷脂脂肪酸在有机质层和0~5cm土层中分别仅为苔藓斑块的68.4%和42.9%;在青杆林中,苔藓斑块有机质层和0~5cm土层总微生物磷脂脂肪酸含量分别是草本斑块的1.37倍和1.65倍。微生物活性受到水溶性碳氮变化的驱动明显。不同微生物群落对林下植被和覆盖类型的偏好存在一定的差异,腐生真菌脂肪酸18∶2ω6,9和18∶1ω9在凋落物斑块最多,与可溶性酚含量的相关性显著;而细菌/腐生真菌比反映出细菌群落在草本斑块和灌丛覆盖下的相对含量更高。 (3)冗余分析和相关性分析表明,土壤酶活性与水溶性有机碳氮呈显著的正相关,整体变化趋势与微生物总磷脂脂肪酸变化趋势相似。纤维二糖水解酶和N乙酰氨基葡萄糖苷酶变化趋势与真菌群落一致,而β-葡萄糖苷酶在草本斑块下的活性高于凋落物斑块,表明其活性可能还受到其他因素的影响和限制。 总之,不同林下覆盖类型下土壤微生物和酶活性存在显著差异,苔藓和凋落物覆盖下有较高的林下微生物群落结构和土壤酶活性,因此要重视苔藓和凋落物对土壤生态功能的影响。