【摘 要】
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人类对自然生态系统的影响已造成了严重的生物多样性丧失,许多研究者致力于探寻由此造成的生态系统简化带来的后果。植物多样性的变化会影响生态系统的功能,包括地上和地下两
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人类对自然生态系统的影响已造成了严重的生物多样性丧失,许多研究者致力于探寻由此造成的生态系统简化带来的后果。植物多样性的变化会影响生态系统的功能,包括地上和地下两部分。土壤微生物群落由于参与土壤有机质动态、营养循环和分解过程而对土壤质量和土壤功能至关重要。以往对生态系统的地上与地下部分研究常常孤立进行,并且很少探寻植物多样性对土壤微生物的影响。现在,越来越多的学者认识到地上与地下部分对彼此的影响以及对它们对于控制生态系统过程与特性的重要作用。川西亚高山由于其独特的生态学地位一直以来广受关注。然而,亚高山针叶林的植物多样性变化对土壤微生物影响还未见报道。本研究采用去除实验(removal experiment)的方法,模拟地上植物多样性降低的情况下(人为去除云杉人工林的灌木与草本层),土壤微生物与土壤酶对其的响应。结果表明：1.云杉人工林灌木层与草本层去除后土壤好气性细菌、真菌、放线菌与微生物总数量均小于对照,好气性细菌的数量占优势地位,放线菌其次,真菌最少。草本层去除后土壤微生物数量要大于灌木层的去除后的土壤微生物数量。土壤微生物数量均具有明显的季节性动态,数量高峰出现在8月,4月次之,10月最低。2.云杉人工林草本层与灌木层去除能显著改变土壤微生物生物量碳、氮含量。草本层与灌木层去除后土壤微生物生物量碳、氮含量均小于对照。微生物生物量碳、氮也具有明显的季节性变化,8月最高,10月最低。3.草本层与灌木层去除后土壤有机碳含量均小于对照。灌木层的去除使得土壤有机碳含量显著小于草本层的去除后的土壤碳含量。云杉人工林土壤有机碳含量呈现出逐渐降低的趋势,2008年10月的含量明显大于2009年4月的含量,更大于2009年8月含量。本研究还发现,云杉人工林草本与灌木层去除使土壤微生物商(Cmic/Corg)发生了变化。除2009年4月的草本层去除外,草本层去除与灌木层去除后其土壤微生物商均小于对照。土壤微生物商存在明显的季节性变化,具体表现为2009年8月的相对比例大于2009年4月,更大于2008年10月。4.云杉人工林的草本层与灌木层去除使土壤酶活性变化存在较大的差异。在温度相对较低的10月与4月,土壤转化酶活性的大小关系为：CK＞HR＞SR,而温度较高的8月则表现为HR≈SR＞CK。云杉人工林草本层与灌木层的去除使土壤脲酶活性降低,在研究期间酶活性大小关系均为CK＞HR＞SR,从2008年10月到2009年8月,呈现出先增高再降低的趋势。土壤纤维素酶活性的大小关系为CK>HR>SR,2009年8月活性最高,2008年10月次之,2009年4月活性最低。2008年10月与2009年4月,各处理脱氢酶活性的大小关系为CK>HR>SR。2009年8月,脱氢酶大小关系则为CK>SR>HR。在2008年10月与2009年4月,本研究所选用的这4种酶活性均呈现出相同的变化规律,即CK>HR>SR。5.云杉人工林的草本层与灌木层的去除使得土壤呼吸速率发生了显著性差异,2009年4月,各处理的土壤呼吸速率大小关系为CK>HR>SR,而2009年8月,则出现了相反的趋势,表现为CK<HR<SR,2009年8月的土壤呼吸速率大于2009年4月的土壤呼吸速率。
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