全球气候变化引起的降雨格局改变正在对各类生态系统产生巨大影响,特别是地处半干旱半湿润地区的森林生态系统将面临降雨量减少的威胁。黄土高原是我国水土流失最严重的区域,人工植被建设是该地区施行生态恢复和水土保持的重要举措,刺槐是该区域最典型、种植面积最大的人工林树种。因此,探究刺槐人工林生态系统土壤环境和生产力在降雨减少环境下的变化特征,揭示其内在响应机制,不仅有助于探明生态系统各要素间相互关系及其作用机理,预测全球变化背景下生态系统的演化趋势,而且对人工生态系统的合理构建和经营管理都具有重要的理论和实践意义。本研究以地处半湿润黄土高原沟壑区的刺槐人工林为研究对象,通过设置减少30%降雨输入处理并以无减雨样地为对照,探究了处理第二年林地土壤环境和林分生产力的变化特征及机制,重点分析了林地土壤微生物群落特征和变化趋势。主要结果如下:(1)减雨处理样地土壤温度与对照样地无显著差异,但林地土壤含水量显著低于对照样地,表明持续减少降雨输入对林地土壤含水量产生了显著影响。不同土层土壤含水量变化对降雨输入减少的响应存在差异,虽然表层土壤(0–10cm)对降雨事件的敏感性高,但降雨输入减少所造成的土壤水分减少在30–50cm土层中表现最为明显。(2)短期降雨输入减少对人工刺槐林乔木层生物量未产生显著影响,但显著降低了乔木层年生产量。减雨处理第二年的乔木层地上总生产力为8.272t/ha,显著低于对照样地乔木层地上生产力(12.253t/ha)。降雨输入减少显著降低了人工刺槐林细根年生产量,降幅为9.67%。不同土层的细根生长量对降雨减少的响应存在差异,降雨输入减少对土壤中细根生物量的影响主要集中在0–40cm土层,这可能与根系分布特征和处理年限有关。(3)短期降雨输入减少对林分凋落物年生总产量未造成显著影响,但对凋落物量月动态有一定影响,这可能与减雨处理样地对短期干旱敏感度较高有关。减雨处理样地凋落物分解系数(0.50)小于对照样地(0.67),说明减少降雨输入降低了凋落物的分解速率。减少降雨输入并没有对凋落物的养分释放模式产生影响,有机碳释放均表现为直接释放模式,氮的释放均表现为先富集,后释放模式。(4)短期降雨输入减少没有改变人工刺槐林土壤微生物的主要群落类型和多样性,但处理和对照样地各菌群在非生长季和生长季的平均相对丰度值存在差异,说明外界环境的改变会对更具有变化适应性的菌种进行筛选。推测随着处理时间的延长,对土壤微生物群落组成产生影响的可能性将会增加。细菌多样性指数在生长季和非生长季间存在差异,而真菌无差异,表明季节变化对细菌多样性的影响更为明显,而真菌群落对环境变化具有较强的耐受性,其群落结构有较高的稳定性。