Effects of freeze-thaw changes on soil physicochemical properties and enzyme activities in root zone of <i>Picea asperata</i> and <i>Fargesia nitida</i> under subalpine forests of southwest China

成都 610100; 2 中国科学院成都生物研究所, 中国科学院山地生态恢复与生物资源利用重点实验室, 生态恢复与生物多 样性保育四川省重点实验室, 成都 610041; 3 成都理工大学生态环境学院, 成都 610059 摘 要 西南亚高山森林是典型的季节性冻土区, 为深入研究气候变暖背景下冻融循环变化对森林土壤环境的影响, 该研究 以西南亚高山森林乔木层与灌木层优势种云杉(Picea asperata)和华西箭竹(Fargesia nitida)根区土壤为研究对象, 利用红外辐 射加热器模拟气候变暖, 研究增温对非生长季土壤冻融循环、土壤理化性质和酶活性的影响。在此基础上, 开展室内培养实 验, 进一步验证冻融循环变化对土壤性质的影响。结果表明: (1)与对照小区比较, 增温小区5 cm和15 cm土层温度分别升高 2.85和2.13℃, 冻结天数分别减少了60和32天, 冻融循环次数分别由3次和1次降为0次。(2)增温增加了两物种根区土壤总氮 (TN)、可溶性有机氮(DON)和微生物生物量氮(MBN)含量, 但降低了土壤铵态氮(NH 4 + -N)含量。土壤冻结天数、冻融循环次 数与TN、 DON含量显著负相关, 与NH 4 + -N含量显著正相关。 (3)增温显著促进了两树种根区土壤N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶(NAG) 活性, 但显著抑制了脲酶(Ure)活性。土壤冻结天数、冻融次数与NAG和Ure活性显著相关。(4)与野外研究相似, 室内冻融循 环处理可显著增加云杉根区土壤NH 4 + -N含量与β-葡萄糖苷酶(BG)活性, 降低了NAG活性; 增加了华西箭竹根区NH 4 + -N含量, 降低了BG与NAG酶活性; 但冻融循环对土壤硝态氮(NO 3 --N)、DON含量、Ure及蛋白酶(