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土壤是陆地生态系统最大的碳库,土壤微生物呼吸每年释放大约60 Pg碳(C)到大气中。大量研究表明,随着温度的增加,土壤微生物呼吸呈指数级增加。青藏高原作为陆地生态系统一个重要的碳库,在维系全球碳循环方面有不可或缺的作用。由于该地区海拔高再加上寒冷的环境,导致其极端环境下的植被及土壤对气候变化的响应极为敏感。目前较少的研究涉及青藏高原东北边缘地区氮磷添加条件下土壤微生物呼吸及其温度敏感性的变化情况。本研究依托兰州大学高寒草甸与湿地生态系统定位研究站,设置的施肥处理包括:N0(不施肥)、N5(施氮量5 gm-1)、N15(施氮量15 g m-1)、P0(不施肥)、P2(施磷量2gm-1)、P8(施磷量8gm-1)、NP0(不施肥)、NP60(施肥量60gm-1)、NP120(施肥量120gm-1)。研究不同施肥处理条件下,土壤微生物呼吸及其温度敏感性的变化情况,同时通过实验分析探讨影响其变化的原因或者机制,为青藏高原土壤碳循环研究提供支持。研究结果如下:1)长期施加氮肥和氮磷混施条件下,可以显著增加土壤速效氮含量(P<0.05),施加磷肥可以显著增加土壤速效磷的含量(P<0.05)。2)长期施加氮肥和氮磷混施条件下,青藏高原高寒草甸土壤微生物呼吸速率受到抑制,且随着施肥量的增加而减小(P<0.05);而磷添加处理,土壤微生物呼吸速率在培养温度较高的环境中(15℃、25℃),施加磷肥显著增大了土壤呼吸速率(P<0.05),而施磷量对速率并没有显著影响(P>0.05)。3)长期施加氮肥和氮磷混施处理,土壤呼吸累积碳释放量随着施肥量的增加,表现出显著下降(P<0.05),且施肥量越大,差异越显著;而长期施加磷肥显著增大土壤呼吸累积碳释放量(P<0.05),而施磷肥处理间差异并不显著(P>0.05)。4)长期施加氮肥和氮磷混施处理,土壤微生物呼吸在较低温度条件下具有较高的温度敏感性(Q10);而长期磷添加处理,土壤呼吸温度敏感性在施肥条件下显著增加(P<0.05),但是施肥处理间差异不显著。5)长期施加氮肥处理,明显降低了革兰氏阳性菌的数量(P<0.05),而对总PLFAs并没有显著影响(P>0.05);长期施加磷肥,显著降低了土壤中革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌、真菌和丛枝菌根真菌的含量,但对总PLFAs并没有显著影响(P>0.05);长期氮磷混施实验,施肥处理显著降低了革兰氏阴性菌、真菌、从枝菌根真菌的含量(P<0.05),总PLFAs量也表现出明显差异,施肥处理显著降低了其含量(P<0.05),且表现出随着施肥量增加而降低的趋势。6)通过核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)分析,施氮、施磷、氮磷混施处理,易分解有机碳组分所占比例减少,有机碳芳香性和酯化度增加,难分解性增加。综上所述,青藏高原高寒草甸土壤异养呼吸温度敏感性对不同施肥处理的响应不同。从本研究的试验结果表明,氮添加抑制土壤微生物呼吸,磷添加刺激土壤呼吸;施加氮肥和氮磷混施二者可能通过改变群落结构和土壤有机碳机构来影响土壤呼吸温度敏感性,而施加磷肥可能更多地通过改变土壤有机碳机构来影响土壤呼吸及其温度敏感性。