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海拔是评估全球气候变化下生态系统结构和功能的自然梯度。不同海拔梯度下环境气候和植被类型存在垂直分异,温度、水分、土壤性质和微生物活性等因素也随海拔梯度发生改变,进而影响山地森林生态系统土壤磷(P)组分的动态变化。然而不同海拔下,植被特征、微生物性质及环境因素对土壤磷动态变化的影响与机制尚不明确。本研究沿玉龙雪山海拔梯度(2600-3900 m)选取6个典型植被生态系统为研究对象,采用改良的Hedley浸提法、HCl O4-H2SO4钼锑抗比色法、HCl-NH4F法、室内培养法、氯仿熏蒸法和荧光微型版技术等方法,研究沿海拔梯度土壤P组分(总磷,TP;有效磷,AP;有机磷,OP;无机磷,IP;活性磷(Resin-Pi、Na HCO3-Pi和Na HCO3-Po);中活性磷(Na OH-Pi、Na OHPo和DHCl-Pi);稳定性磷(CHCl-Pi、CHCl-Pi和Residual-Pt))与矿化干湿季动态变化和微生物特征,以及相关影响因素包括植物叶片碳氮磷含量(leaf C,N and P)、土壤气候、土壤性质、土壤微生物生物量碳氮磷含量(MBC,MBN和MBP)和磷酸酶活性,主要研究结论如下:(1)沿海拔梯度土壤磷组分含量动态变化特征土壤P组分在不同海拔和不同季节间均具有显著的动态变化(P<0.05)。土壤各形态P组分含量均在海拔2900 m和3200 m处最高,表明中低海拔具有较高的土壤P有效性和供应能力。同时,中低海拔土壤各形态P组分含量高于中高海拔,说明在酸性土壤中,中高海拔地区土壤水分代替低温的补偿作用加快了风化速率,从而使P含量减少。湿季土壤有效P含量均高于干季,说明湿季适宜的水热条件有利用微生物生命活动,促进矿物态P的溶解和有机P的矿化;活性P仅占总P比1.7%,而非活性P(中活性P与稳定性P之和)占比却高达95%以上,说明非活性P是该生态系统的主要组成部分,生物可直接利用的P较低。(2)沿海拔梯度土壤有机磷矿化特征沿海拔梯度土壤有机P矿化速率在一定范围(-224.74-106.51 mg kg-1 d-1)内波动,说明玉龙雪山不同海拔梯度的土壤在发生有机P矿化释放的同时,也发生生物固定过程,正值表示矿化作用强,负值表示固定作用强。在培养前25天,土壤有机P矿化率随培养时间的变化呈波动趋势,在后期趋于稳定,说明在培养前期土壤微生物对环境的适应能力低。与湿季相比,干季土壤有机P矿化速率波动幅度相对较小,说明湿季土壤温度适宜,湿度较高,有利于增强土壤微生物的代谢过程。而在干季,海拔3200 m处矿化速率最大,呈现有机P矿化释放,其他海拔均呈现生物固定作用,说明中海拔地区较高的土壤和微生物C、N有利于有机P矿化。(3)沿海拔梯度土壤微生物特征与磷动态的影响因素在不同海拔梯度下,土壤微生物生物量和磷酸酶均具有较大的差异(P<0.05),可能是由于不同海拔梯度导致气候条件和土壤微环境发生了变化。土壤微生物生物量在海拔2900 m处高于其他海拔,说明中低海拔较高的土壤有机C、N含量为微生物提供了充足的生存保障,更有利于土壤微生物的生命活动;湿季土壤磷酸酶活性在海拔3900 m处最高,而干季土壤磷酸酶活性却在海拔2900 m处显著最高,说明湿季低温胁迫土壤微生物在高海拔将分泌更多的磷酸酶来获取能量和养分,干季水分是影响酶活性的重要条件,中低海拔适宜的水热条件更利于微生物活动进而分泌更多磷酸酶。相关分析表明,非生物因素(DOC、SM和NO3--N)和生物因素(Leaf P和MBP)是影响土壤P组分的主要因子。土壤P组分与土壤可溶性有机C和微生物生物量P呈显著正相关(P<0.05),说明土壤有机C为微生物生命活动提供了充足的能量和物质进而增加微生物生物量来对土壤P组分的转化,当土壤P供应不足时,土壤微生物生物量P的周转能够补充土壤溶液中的P,有利于植物对P素的吸收和利用。土壤P组分与硝态氮呈显著负相关关系(P<0.05),说明无机氮的微生物同化和硝化作用会进一步释放更多的质子来促进有效P的释放。土壤有机P矿化速率与SOC、SON、MBC和MBN有显著相关性(P<0.05),其中,与SOC呈显著负相关,说明土壤有机P矿化速率受土壤有机质、C、N含量和微生物活性的影响,有机C对有机P起保护作用,土壤有机C的累积有利于有机P的固定。路径分析发现土壤微气候通过影响微生物生物量而间接影响土壤P组分转化,说明在较低和较高海拔地区,微生物通过提高磷酸酶活性和降低微生物生物量含量的能量分配策略,促进更多较难分解P组分的转化,以满足微生物对P的需求。总之,研究结果表明在玉龙雪山,随着沿海拔梯度的变化,土壤P组分含量与矿化同时受到生物因素和非生物因素的共同影响,主要是因为沿海拔梯度土壤性质和微生物生物量发生改变,从而影响土壤P的有效性和循环。因此,在未来森林生态系统保护与管理中,可通过调控土壤环境因子来影响土壤P的有效性和转化过程,为管理森林生态系统以及理解森林对环境干扰的响应提供理论依据。