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2010年6月,在长白山苔原生态系统(2028 m a.s.l.)建立开顶箱进行增温处理,生长季大气温度平均升高1.1℃,土壤温度平均升高1.9℃。2011、2012年生长季(7~9月)研究了开顶箱与对照条件下土壤微生物群落结构,土壤微生物呼吸,土壤酶活性(脲酶、纤维素酶、蔗糖酶、过氧化氢酶),微生物生物量碳(lMBC)、微生物生物量氮(MBN)、微生物生物量磷(MBP)及土壤微生物群落结构对增温的响应。结果显示,生长季增温没有明显改变土壤蔗糖酶(58.1 vs.45.9mg/g·24h)与纤维素酶(0.34 vs.0.26 mg/g·72h)的活性,但使土壤脲酶活性升高80.1%(0.82 vs.0.46 mg/g·24h),过氧化氢酶活性升高10.1%(1.18 vs.1.07 mLKMnO4/g·h)。增温与对照条件下MBC(0.85 vs.0.75 mg/g)、MBN(0.07 vs.0.06mg/g)、MBP(0.013 vs.0.011 mg/g)和土壤微生物呼吸(6.1 vs.6.3μmol m-2 s-1)无明显差异。增温与对照条件下的土壤微生物呼吸均呈现明显的月际变化,最大值出现在7月份,分别为9.86和10.24μmol m-2 s-1,最小值出现在9月份,分别为3.50和3.06μmol m-2 s-1。增温处理在生长季不同时期对MBC、MBN和MBP影响不同。增温处理的第2个生长季,土壤磷脂脂肪酸(PLFA)总量降低了16.1%,G+/G-比值升高21.2%。增温处理的第3个生长季,土壤细菌、真菌、G+、G-与PLFA总量升高了24.7%、21.1%、27.0%、18.3%和24.1%,真菌/细菌比值降低了2.9%,G+/G-没有明显变化。主成分分析显示,增温改变了土壤微生物的群落结构。相关分析表明,土壤温度与土壤微生物呼吸、脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶呈正相关性;土壤含水量与土壤脲酶和微生物量碳呈正相关性;土壤有机质与土壤微生物呼吸、脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和微生物量氮存在正相关性,而与纤维素酶存在负相关性。因此,增温与对照条件下土壤微生物呼吸、酶活性及微生物量的变化是土壤温度、土壤含水量及土壤有机质共同作用的结果。冗余分析表明,在增温处理的第2个生长季,G+/G-比值与土壤温度存在明显的正相关关系,PLFA总量与土壤含水量存在明显的负相关关系;在增温处理的第3个生长季,细菌、真菌、G+、G-和PLFA总量与土壤温度及含水量存在正相关关系,真菌/细菌比值与土壤有机质及C/N比值存在负相关关系。2~3个生长季增温改变了土壤微生物群落结构,但土壤微生物呼吸,与碳循环有关酶(纤维素酶、蔗糖酶)活性和土壤微生物量(碳、氮、磷)没有发生明显改变,这对抑制增温引起碳丢失具有一定积极意义,土壤微生物群落结构会随增温处理时间而产生不同响应,另外,相对较大的苔原生长季自然温度梯度可能会掩盖开顶箱增温对土壤微生物群落结构与功能的改变。