以宁夏东部荒漠草原人工灌丛引入过程形成的草地-灌丛镶嵌体为研究对象,根据生态界面理论,选择其内部荒漠草地(desert grassland,DG)、草地边缘(grassland edge,GE)、灌丛边缘(shrubland edge,SE)、灌丛地(shrubland,SL)为4个研究样地,利用野外调查、不同降雨梯度控制及室内水分和枯落物添加试验等方法,开展荒漠草原向灌丛地人为转变过程各样地不同微生境(植丛、空斑)植被变化、土壤呼吸与土壤微生物响应特征(数量、生物量、功能多样性、微生物酶活性)研究,以期探究转变过程中的植被地境演变特征及全球气候变化下的植被转变对土壤呼吸及土壤微生物酶活性的直接和间接影响。主要结论如下:1.土壤水分、有机碳、全氮在转变过程均呈降低趋势;土壤孔隙度、持水量则表现为先升后降的趋势;而土壤容重、全磷、pH表现为先降后升的趋势,且各样地在不同微生境下土壤理化性质均表现为植丛高于空斑,灌丛地差异尤为显著。除土壤容重、pH与其他土壤因于间呈负相关外,其他土壤理化特性间均呈正相关。地上、地下生物量及枯落物总量随转变过程均呈逐渐增加趋势,灌丛地与其他样地差异显著(P<0.05),其中草本层地上生物量与枯落物总量均在草地边缘最高,草本地下生物量在荒漠草地最高。2.土壤微生物数量、微生物生物量碳、微生物生物量氮随转变过程均呈降低趋势,且各样地均表现为植丛高于空斑,灌丛地土壤微生物生物量碳、氮显著低于荒漠草地(P<0.05)。各转变样地整个培养期反映土壤微生物对碳源利用的平均颜色变化率(AWCD)均表现为先降后升的趋势,荒漠草地、草地边缘的微生物碳源利用程度高于灌丛边缘、灌丛地,且96h的AWCD均在灌丛边缘最低;土壤微生物丰富度、均匀度、优势度指数在各样地微生境下差异明显(P<0.05),其中荒漠草地、草地边缘具较高微生物群落多样性指数,且微生物多样性指数与放线菌、微生物生物量呈显著正相关。3.过氧化氢酶活性、脲酶活性、蔗糖酶活性、碱性磷酸酶活性随转变均呈降低趋势,灌丛地比荒漠草地分别降低55.6%、54.7%、7.8%、49.4%。除碱性磷酸酶活性在荒漠草地、草地边缘无明显差异外,其余酶活性在各样地不同微生境下均有显著差异(P<0.05)。转变过程6类土壤胞外酶也均呈下降趋势,其中,纤维二糖水解酶降幅较小为28.6%,其余胞外酶活性下降范围高达42.6%～83.0%。除灌丛地β-1,4-乙酰基氨基葡萄糖苷酶活性空斑显著高于植丛外(P<0.05),同一样地其余胞外酶活性均表现为植丛高于空斑10.7%～42.7%。水解酶活性在转变过程对细菌、真菌响应较不敏感,而胞外酶活性对土壤微生物生物量碳、氮和全氮响应较为积极。4.荒漠草地生长季土壤呼吸日动态最大值出现在10:00-12:00,而灌丛地则为12:00-14:00,土壤呼吸日动态与土壤水分、温度用一元三次拟合效果最好,且在荒漠草地、草地边缘与水分、温度及二者复合模型的回归关系较为显著(P<0.05)。各样地土壤呼吸月动态均呈先升高后降低的单峰变化,最大值均在7月,且灌丛地显著高于其他样地(P＜0.05);在转变过程灌丛地土壤呼吸对降雨变化响应更为积极,增雨对生长季各样地的土壤呼吸作用明显,其中8月份荒漠草地、草地边缘、灌丛地土壤呼吸均在增雨40%有最大值,比自然降雨分别增加52.7%、52.9%、57.5%,而灌丛边缘则在增雨20%最大且升高52.9%。5.不同水分(+40%、40%)和枯落物(草本、灌丛、无)添加结果表明,交互作用对土壤微生物活性的影响更为显著,各样地土壤微生物呼吸均在培养初期显著升高随之下降变化。低水分条件下,土壤呼吸呈较为缓慢降低趋势,枯落物添加显著增加土壤微生物呼吸;高水分条件下,荒漠草原添加灌丛枯落物后土壤微生物群落相对稳定,虽然枯落物添加下的微生物生物量及酶活性高于无添加组,但草本、灌丛枯落物添加组间差异不显著。荒漠草原向灌丛地转变过程,灌丛枯落物对土壤微生物活性间接影响加强,特别是在低水分条件下,荒漠草原土壤微生物群落更利于灌丛枯落物的响应,说明未来干旱气候下,荒漠草原土壤微生物群落结构和功能会积极响应灌丛的转变。