亚热带常绿阔叶林土壤微生物量动态变化及其对氮磷添加的响应

戴允泽，王会荣，李爱琴，朱永一，汪小鹏，房震，徐小牛*

1. 安徽农业大学林学与园林学院，安徽 合肥 230036；2. 祁门县气象局，安徽 黄山 245600；3. 祁门县渣湾自然保护区，安徽 黄山 245609

土壤微生物是陆地生态系统中最活跃的成分，担负着分解动植物残体的重要作用，并且对植物养分转化、有机碳代谢、驱动污染物降解及土壤养分转移与运输中具有重要意义（Wang et al.，1998）。土壤微生物生物量是土壤中最活跃的部分，也是土壤养分的储存库以及植物生长可利用养分的重要来源，对土壤养分含量及循环利用具有不可替代的作用（李延茂等，2004；王晖等，2006；涂玉等，2012）。土壤微生物量是反映土壤中脱氮、有机物分解、硫酸盐还原和甲烷生成等土壤生态过程的可靠参数，能够预测土壤中氮磷的变化，因而被越来越多地用作土壤质量的生物指标（张地等，2012）。

氮沉降的增加导致土壤酸化、土壤氮、磷比例失调（孟盈等，2001；莫江明等，2001；王志勇，2012），抑制土壤呼吸和土壤微生物活性（Vander et al.，1982；Wang et al.，1998），土壤自身供应的磷不足以平衡增加的氮，从而使磷可能成为许多陆地生态系统生物生长和重要生态过程的限制因子（Roelofs et al.，1985）。目前，常用人工施加氮肥模拟氮沉降的方法来研究氮沉降对土壤微生物的影响。相关研究表明，不同地区、不同森林类型土壤微生物对氮沉降增加呈现出不同的响应机制（Arnebrandt et al.，1900；Cusack et al.，2011），因此有必要结合具体气候类型和立地环境进行细致研究。

土壤微生物的季节变化受气候变化（土壤水分，温度）及植被综合影响（Chen et al.，2003；Feng et al.，2009）。旱季植被生长受限制，土壤微生物量高；雨季土壤微生物加速转化，水分剧烈变化导致土壤微生物细胞裂解，土壤微生物量低。然而，有关土壤微生物量的季节变化规律仍存在争议。目前，土壤微生物的季节变化相关研究的采样周期并未考虑到不同年份季节性降水频率和降水量对土壤微生物的影响，近 60年的降水资料分析显示，亚热带季节性降水重新分配明显，干旱季节极端干旱多，雨季极端降雨多（Zhou et al.，2011）。因此，有必要对不同年份土壤微生物动力学进行评估。此外，在山地丘陵地带，地形差异是决定立地小环境、土壤理化和生物性质变化的重要因素。

由于多数研究只考虑短期的季节变化，无法确定不同研究结果差异是受立地条件变化控制，还是受不同年份水热差异所影响。在安徽祁门查湾自然保护区，选择没有人为干扰的代表性林分设置样地，开展氮、磷添加试验，探讨不同坡位土壤微生物量碳氮的动态变化，试图解答以下 3个问题：亚热带常绿阔叶林不同年份及不同立地土壤微生物量季节变化是否一致？连续养分添加对不同立地土壤微生物量影响是否相同？长期监测下，土壤微生物量受哪些环境因素影响？旨在为亚热带常绿阔叶、林可持续经营及土壤肥力维持提供依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

本试验于安徽祁门县渣湾自然保护区内进行（29°35'N，117°33'E），该保护区面积1600 hm2。属亚热带湿润季风气候，年平均气温16.6 ℃，无霜期236 d。平均年降水量1750 mm，最高达2708 mm，降水多集中于5—8月，平均相对湿度达85%。保护区属黄山余脉的南向延伸。土壤基岩主要为千枚岩、花岗岩等，土壤类型为红黄壤，土层厚度多在40～80 cm，呈酸性。保护区内有集中连片天然阔叶林万余亩，是华东地区同纬度低海拔、保存最好的常绿阔叶林，多以甜槠（Castanopsis eyrei）、青冈栎（Cyclobalanopsis glauca）为建群种，其间伴生着香桂（Cinnamomum subavenium）、老鼠失（Symplocos stellaris）、马尾松（Pinus massoniana）、茅栗（Castanea mollissima）等多种乔木。主要的灌木种类有连蕊茶（Camellia cuspidata）、檵木（Loropetalum chinensis）、马银花（Rhododendron ovatum）、红楠（Machilus thunbergii）等。中坡样地林分以甜槠为优势种，而坡顶以甜槠和青冈栎为优势种，中坡坡度为29.8°～30.8°，海拔为280 m；坡顶坡度为5°，海拔为480 m。

1.2 研究方法

1.2.1 样地设计与处理

在中坡和坡顶各设置9块15 m×30 m的固定样地（表1），每个样地间至少设置10 m缓冲带，以防止相互干扰，试验设置3种处理，即对照、氮添加、氮磷添加。其中 1～9号样地设于中坡，10～18号样地设于坡顶，1～3、16～18号样地为对照样地（CK），4～6、10～12号样地为氮磷添加（N 100 kg∙hm-2∙a-1+P 50 kg∙hm-2∙a-1，N+P）样地，7～9、13～15号样地为氮添加（N 100 kg∙hm-2∙a-1，N）样地。氮素以硝酸铵（NH4NO3）形式添加，磷以磷酸钙Ca(H2PO4)添加。从2011年开始，于每年的5月、7月、9月在取完土壤样品后进行氮磷添加处理。每个固定样地设置5个取样点，按照0～10、10～20、20～30 cm土层取样，将每个样地各取样点土分别均匀混合成1个点，每隔两个月进行鲜土的采集与处理，观测期3年（2013年7月—2016年5月）。土样取回后，及时测定含水率。采用氯仿熏蒸法测定土壤微生物生物量碳（MBC）和氮（MBN）。铵氮（NH4+-N）、硝氮（NO3--N）用2 mol∙L-1KCl溶液浸提，用FOSS FIAStar 5000流动注射分析仪测定。可溶性有机碳（DOC）和可溶性有机氮（DON）用 1 mol∙L-1硫酸钾溶液浸提，用 Jena Multi 3100C/N分析仪测定。

表1 调查样地基本概况Table 1 Characteristics of experimental stands

1.2.2 数据处理数据

运用Excel 2007、R统计软件对数据进行冗余分析、双因素方差分析（ANOVA）和LSD多重比较分析，采用Pearson相关系数评价不同因子之间相关关系，显著性水平设为0.05。土壤养分与土壤微生物生物量碳氮的均值与标准差用SPSS统计软件计算。气象数据由安徽省祁门县气象局提供。

2 结果分析

2.1 氮磷添加对土壤微生物生物量的影响

试验结果显示（表2），第1年中坡不同处理土壤MBC平均含量表现为CK＞N+P＞N，后2年则表现为CK＞N＞N+P；坡顶土壤MBC平均含量的变化表现为N+P＞N＞CK。表明土壤MBC对氮磷添加的响应受立地条件影响。从MBC平均值来看，氮磷添加在一定程度上抑制了中坡土壤微生物生物量，与对照相比，3年中氮磷添加和氮添加处理土壤MBC分别降低14.6%和15.4%。而坡顶受养分添加影响微弱，氮磷添加和氮添加处理土壤MBC仅分别提高5.79%和2.1%。

在试验第 1年和第 3年，中坡不同处理土壤MBN 含量表现为 CK＞N＞N+P，第 2年则为CK＞N+P＞N。坡顶MBN平均含量变化与中坡不同，第1年和第3年表现为N+P＞CK＞N，第2年表现为CK＞N＞N+P。从3年的平均值来看，与对照相比，氮磷添加和氮添加处理中坡土壤 MBN分别降低13.0%和2.0%。在坡顶，氮磷添加处理土壤MBN提高5.85%，氮添加处理土壤MBN降低10.3%。

在中坡，试验第1年不同处理ω(MBC)/ω(MBN)比值变化为N＞N+P＞CK，第2年和第3年则以CK为最高。在坡顶，第1年和第2年ω(MBC)/ω(MBN)比 值 表 现 为 N＞N+P＞CK， 第 3年 表 现 为CK＞N＞N+P。不同坡位ω(MBC)/ω(MBN)均值为7.88～14.21。

综上所述，MBC、MBN对养分添加的响应有所不同，养分添加降低中坡土壤微生物活性，促进坡顶土壤微生物活性。不同年份，养分添加对土壤微生物的影响存在差异。不同坡位ω(MBC)/ω(MBN)对养分添加的响应各异，但长期氮、磷添加均降低土壤ω(MBC)/ω(MBN)比值。

在中坡，第2年不同氮磷添加土壤MBC显著低于对照（P＜0.05），第1和3年，不同处理间差异不显著（P＞0.05）；坡顶土壤 MBC不同处理间差异均不显著（表2）。中坡和坡顶的土壤MBN，不同处理间差异不显著。从ω(MBC)/ω(MBN)比值来看，中坡不同处理间差异不显著，而在坡顶，前2年差异不显著，第3年差异显著，氮磷添加显著降低微生物量碳氮比。

2.2 氮磷添加对土壤微生物量动态变化的影响

MBC季节变化明显，中坡与坡顶不同处理的MBC变化趋势基本一致（图1）。试验前两年中坡峰值出现在 5月和 3月，分别表现为 CK＞N＞N+P和CK＞N+P＞N。第3年出现在3月和11月，分别表现为CK＞N+P＞N和CK＞N＞N+P。中坡最低值出现在 1月、11月，分别表现为 N+P＞CK＞N、N+P＞N＞CK。坡顶MBC峰值第1年出现在5月，表现为CK＞N+P＞N；后两年出现在3月，分别表现为N+P＞N＞CK、N+P＞CK＞N。坡顶最低值出现在1月、11月，分别表现为N+P＞N＞CK、N+P＞CK＞N、N＞CK＞N+P。中坡氮磷添加处理MBC含量变化范围 为 329.48～1582.43 mg∙kg-1， 氮 添 加 处 理 为171.94～1836.75 mg∙kg-1，对照为 477.9～2151.35mg∙kg-1。由此表明，不同年份、不同立地环境及不同处理，MBN出现峰值和低值的月份均存在差异，峰值呈现在5月、7月、9月及11月，最低值均呈现在1月，添加氮磷和氮处理MBN的峰值和最低值的时间与对照处理不一致。

表2 不同氮磷添加对土壤微生物量指标的影响Table 2 Effect of different N and P additions on soil microbial biomass indices

图1 不同养分添加对不同坡位土壤MBC季节动态变化的影响Fig. 1 Seasonal pattern of soil MBC on mid-slope and flat ridge under different treatments

连续 3年的观测结果显示，ω(MBC)/ω(MBN)受季节影响，不同年份差异明显（图3）。第1年中坡不同处理ω(MBC)/ω(MBN)比值最低值出现在9月，对照及氮添加处理ω(MBC)/ω(MBN)比值在3月显著升高，氮磷添加处理在1月显著升高，不同处理ω(MBC)/ω(MBN)比值峰值出现在5月、7月；坡顶对照的ω(MBC)/ω(MBN)比值最低值出现在 1月，氮添加及氮磷添加处理最低值出现在9月，不同处理在3月显著升高，其峰值出现在5月。第2年，氮磷和氮添加处理的ω(MBC)/ω(MBN)比值最低值出现在11月，对照最低值出现在9月，其峰值均出现在7月；坡顶ω(MBC)/ω(MBN)比值在9月、11月显著降低，在1月显著升高，不同处理最低值出现在11月，对照的峰值出现在1月，氮添加和氮磷添加处理峰值出现在3月。第3年，中坡氮添加及氮磷添加最低值出现在7月，对照出现在5月，mg∙kg-1。坡顶氮磷添加处理MBC含量变化范围为311.29～2219.95 mg∙kg-1，氮添加处理为 245.96～1992.76 mg∙kg-1，对照为 102.49～1749.43 mg∙kg-1。可见，不同年份和不同立地环境，土壤MBC出现峰值和最低值的时间均存在差异，峰值主要集中在春季和秋末（3月、5月及11月），低值主要出现在秋冬季（1月、11月）。

土壤MBN季节变化明显，不同处理的变化趋势有所不同（图2）。中坡对照林分前2年的MBN峰值出现在9月，第3年出现在11月；氮磷添加处理峰值均出现在 11月；氮添加处理峰值出现在11月、5月。不除氮添加处理第2年最低值出现在5月外，其他处理的最低值均出现在1月。坡顶对照林分土壤MBN峰值出现在11月、7月，氮添加处理峰值出现在11月、9月，氮磷添加处理峰值均出现11月。坡顶不同处理最低值均出现在1月。中坡林分氮磷添加处理 MBN含量变化为52.14～203.3 mg∙kg-1，氮添加处理为 44.79～146.77 mg∙kg-1，对照为 56.47～154.76 mg∙kg-1。坡顶林分氮磷添加MBN含量变化为50.2～203.3 mg∙kg-1，氮添加处理为 38.56～143.96 mg∙kg-1，对照为 60.2～154.76不同处理峰值出现在3月；坡顶最低值出现在5月，氮磷添加处理峰值出现在1月，氮添加处理及对照出现在 3月。中坡氮磷添加处理ω(MBC)/ω(MBN)比值 3年间变化范围为 3.89～20.64，氮添加处理为3.45～24.19，对照为3.89～22.45；坡顶氮磷添加处理ω(MBC)/ω(MBN)比值3年间变化为3.09～18.06，氮添加处理为2.65～18.96，对照为3.37～20.06。可见，两种坡位土壤ω(MBC)/ω(MBN)比值随季节变化，并未呈现统一规律，养分添加改变了不同坡位ω(MBC)/ω(MBN)比值的变化规律。

图3 不同养分添加对不同坡位土壤MBC/MBN比季节动态变化的影响Fig. 3 Seasonal pattern of soil MBC/MBN ratio on mid-slope and flat ridge under different treatments

2.3 土壤养分、土壤含水率与微生物生物量指标的相关关系

相关分析显示（表 3），随季节变化，两种坡位土壤微生物生物量与土壤养分、土壤含水率的相关性不同。在中坡，1月、9月、11月 MBN（P=0.001、0.001、0.02）及5月、7月MBC（P=0.001）和MBN（P=0.001）与 NH4+-N呈显著正相关，5月 MBN（P=0.05）及 7 月 MBC 和 MBN（P=0.001）与 NO3—N呈显著正相关，1月、3月MBN（P=0.001、0.01）、11月 MBN（P=0.001）及 5月、7月、9月 MBC（P=0.001、0.001、0.04）和 MBN（P=0.001）与 DOC呈显著正相关，不同月份MBC、MBN与DON呈正相关（P=0.001）；1月、9月 MBN（P=0.01、0.001）及3月、5月、7月MBC和MBN与土壤含水率呈显著（P=0.001）正相关。在坡顶，1月、3月、7月、9月MBN（P=0.001、0.001、0.001、0.02）及5月（P=0.001）MBC、MBN与NH4+-N呈显著正相关，而11月MBC与NH4+-N呈显著（P=0.001）负相关；1月MBC与NO3--N呈显著（P=0.01）负相关，3月MBC与NO3--N呈显著（P=0.01）正相关；1 月、3 月 MBC（P=0.001）及 5 月 MBN（P=0.02）与DOC呈显著负相关，5月、7月MBC（P=0.001）及11月MBC、MBN（P=0.001）与DOC呈显著正相关；3月 MBC及 5月 MBN与 DON呈显著（P=0.001）负相关，5月、7月MBC（P=0.001）及11月MBC、MBN（P=0.001）与DON呈显著正相关；1月、7月、9月MBN（P=0.001）及3月、5月、11月MBC（P=0.001）和MBN（P=0.001）与土壤含水率呈显著正相关。

2.4 不同年份气候差异对微生物量的影响

方差分析结果（表4）表明，在3年试验中，月降水量对1月、3月、7月及11月MBC（P=0.006、0.001、0.002、0.001）、MBN（P=0.008、0.001、0.005、0.001）和 5月 MBC（P=0.001）、9月 MBN（P=0.005）有极显著作用；月平均气温对7月、9月 MBC（P=0.001、0.001）、MBN（P=0.002、0.002）和 1月、11月 MBC（P=0.001、0.005）及 5月 MBN（P=0.001）有极显著作用，对3月MBN（P=0.04）、5月 MBC（P=0.02）有显著作用。养分添加对 9月、11 月 MBC（P=0.001、0.001）、MBN（P=0.001、0.001）和 7月 MBN（P=0.001）有极显著影响，对1月MBC（P=0.02）有显著影响。月平均气温和养分添加对11月MBC、MBN（P=0.002、0.001）存在极显著交互作用，对 1月 MBC存在显著（P=0.001）交互作用。月降水量和养分添加对 9月 MBC、MBN（P=0.001、0.001）及 7月 MBN（P=0.001）、1月 MBC（P=0.05）有极显著交互作用。以上结果表明，土壤微生物量对不同年份月降水量及月平均气温差异响应明显，在1月、7月、9月及11月受养分添加影响。养分添加和月平均气温对11月、1月土壤微生物量存在交互影响；月平均降水量和养分添加对1月、7月及9月存在交互影响。

表3 土壤养分与微生物生物量指标的相关系数Table 3 Regression coefficients between soil nutrients and microbial biomass parameters

表4 月降水量、月平均气温及养分添加对土壤微生物量影响的三因素方差分析Table 4 Three-way ANOVA of monthly precipitation, mean temperature and nutrient addition on soil microbial biomass

2.5 冗余分析

采用冗余分析（RDA）探讨了养分添加对土壤微生物生物量的影响，结果表明（图 4）：第一轴和第二轴分别占方差的37.1%和0.3%，取样时间、气候、林分因子及土壤理化性质的综合作用显著影响土壤微生物生物量。含水率、铵氮、DOC、DON、日均气温标准差、月降水量标准差与 MBC、MBN呈正相关；月平均气温、硝氮、月平均气温、林分丰富度指数、林分密度、林分多样性指数及林分均匀度指数与MBN呈正相关；取样时间、月降雨天数、平均胸径、平均树高、月降水量与MBC呈正相关。月平均气温、林分密度、硝氮、林分丰富度指数、林分均匀度指数及林分多样性指数与 MBC呈负相关，月降雨天数与MBN呈负相关。蒙特卡罗置换实验表明，排序结果可以接受环境因子对物种分布的解释量（P=0.001）。其中，取样时间（r2=0.25，P=0.001）、平均胸径（r2=0.02，P＜0.001）、平均树高（r2=0.03，P=0.001）、含水率（r2=0.30，P=0.001）、铵氮（r2=0.18，P=0.01）、硝氮（r2=0.05，P=0.001）、可溶性有机碳（r2=0.07，P=0.001）、可溶性有机氮（r2=0.07，P=0.001）、月均降水量（r2=0.01，P=0.005）、月平均气温（r2=0.12，P=0.001）、月均气温标准差（r2=0.04，P=0.001）、月降雨天数（r2=0.08，P=0.001）、林分丰富度指数（r2=0.02，P=0.001）、林分多样性指数（r2=0.03，P=0.001）、林分均匀度指数（r2=0.03，P=0.001）均与土壤微生物生物量显著相关。

3 讨论

图4 林分因子、土壤理化指标与土壤微生物生物量的冗余分析Fig. 4 Redundancy analysis of forest factor, soil physico-chemical indicators and soil microbial biomass

养分添加对不同坡位土壤微生物的影响不同。氮磷添加及氮添加处理均降低中坡土壤 MBC含量，氮磷添加处理增加坡顶MBN含量。在不同年份，养分添加对MBC的影响存在差异。本试验在中坡所得出的结果与成毅等（2010）及王晖等（2006）的研究结果类似，即土壤MBC随着氮沉降量增加而减少。周世兴等（2017）在华西雨屏天然常绿阔叶林中也发现短期氮添加显著降低表层土壤微生物量碳氮。周嘉聪等（2017）对中亚热带甜槠天然林的研究发现高氮沉降（80 kg∙hm-2∙a-1）降低土壤微生物量碳氮，但低氮沉降（40 kg∙hm-2∙a-1）增加土壤微生物量碳氮。当土壤有效氮水平较高，淋溶损失及植被生长消耗少于氮输入，会引起氮富集（Redding et al.，2016）。而富集氮引起的凋落物分解减缓和植被地下生物量及其分泌物减少，会导致土壤微生物可利用碳源底物减少；同时土壤ω(N)/ω(P)比值升高会导致磷限制，以及土壤酸化会抑制微生物生长，从而降低土壤微生物量碳氮（赵超等，2015；Penuel et al.，2012）。在土壤有效氮低的情况下，增加土壤可利用氮可以缓解土壤微生物生长的氮限制。此外，不同坡位的影响，可能是坡顶土壤微生物群落稳定性高于中坡和不同坡位土壤理化性质、立地条件和林分结构不同所致。戴允泽等（2017）在该试验地的研究表明，坡顶土壤速效氮及可溶性有机碳氮高于中坡，坡顶林分添加氮可能并没有导致其他养分限制。同时，坡顶林分0～10 cm土层土壤微生物碳源利用能力及其群落功能多样性均高于中坡林分。另一方面，坡顶的林分密度（1320 plant∙hm-2）明显高于中坡（1103 plant∙hm-2），坡顶植被可能消耗更多的有效氮，减缓了氮沉降的影响。

氮磷添加对不同坡位ω(MBC)/ω(MBN)比值的影响不同，长期氮磷添加均降低土壤ω(MBC)/ω(MBN)比值。土壤微生物量碳氮比为3～5时，表明细菌是土壤微生物群落的优势种群，当微生物量碳氮比为4-15时，表明真菌是土壤微生物群落的优势种群（Paul et al.，1996）。连续3年的氮磷添加试验表明，不同坡位ω(MBC)/ω(MBN)比值的年均值为 7.88～14.21，说明本试验林地，真菌是土壤微生物群落中的优势种群。

土壤微生物量季节变化明显，不同年份和不同立地环境，土壤MBC、MBN出现峰值和最低值的月份均存在差异。本研究结果表明，3年试验中，土壤微生物量碳在春季和秋末（3月、5月及11月）最高，在秋末和冬季（1月、11月）最低。土壤微生物量氮峰值出现在春季、夏季和秋季（5月、7月、9月及11月），最低值出现在冬季（1月）。Wang et al.（2016）在鄱阳湖湿地和周世兴等（2017）在华西雨屏区天然常绿阔叶林的研究结果与本文一致，土壤微生物量碳氮在春季和秋季最高，冬季最低。Feng et al.（2009）在哀牢山亚热带雨林的研究也与本文相似，土壤微生物量表现为夏季＞冬季。土壤微生物量季节变化通常受温度、降水、有机质投入及其与植被的养分关系等控制（Chen et al.，2003；Feng et al.，2009）。生长季初期气温回升，适宜微生物生长，受“春坝作用（Vernal dam）”影响，微生物在与植物竞争养分的过程中具有优势（Zak et al.，1990；Warren et al.，2003）；同时，气温回升促进凋落物分解和植被根系生长释放许多易分解的有机物，为微生物生长提供了更多碳源（Zak et al.，1990）。在生长期，土壤微生物在与植被的养分竞争中处于劣势，较低的底物水平使其生长受到抑制。本研究表明，在生长季中，土壤微生物与土壤养分相关性高于其他时期也验证了这一观点，土壤微生物生长受到土壤养分的限制。植物进入休眠期时，生长显著减缓，对土壤养分的需求减少；同时，植被根系衰亡及凋落物增加，向土壤补充大量碳源，促进微生物生长，其生物量出现回升（Devi et al.，2006）。在3年试验中，第1年、第3年MBC值呈双峰型变化，第2年呈单峰型，不同年份出现峰值和最低值的月份不一致，这种差异可能与不同年份气候条件差异有关，氮磷添加改变了土壤MBN季节变化规律，但未改变土壤MBC的季节变化规律。周世兴等（2017）对华西雨屏区天然常绿阔叶林研究中发现氮沉降改变了MBC的季节动态，而未改变MBN的季节动态。此结果差异可能是两个样地土壤微生物对氮沉降的反应差异导致的。

不同坡位ω(MBC)/ω(MBN)比值随季节变化而变化，不同年份未呈现统一规律，这可能与土壤水分的变化有关，有研究表明ω(MBC)/ω(MBN)比值从干季到湿季呈下降趋势，微生物优势种群从真菌向细菌转变。同时，氮、磷添加改变了不同坡位ω(MBC)/ω(MBN)比值变化规律。

季节变化、不同立地条件相互作用改变了MBC、MBN与土壤养分及土壤含水率的相互关系。本试验结果表明，中坡和坡顶MBC、MBN与土壤速效养分相关性呈现生长季（5月、7月、9月）高于生长末期和休眠季（11月、1月、3月），中坡大于坡顶。可能是在生长季，植被生长导致养分的减少使土壤微生物对养分的依赖性变高，坡顶土壤养分高于中坡，坡顶土壤微生物对养分的需求低于中坡导致的。在生长季，中坡氮添加处理 MBC、MBN与土壤养分及含水率的相关性高于其他两种处理，可能是有效氮的加入，促进了土壤微生物的生长，使其对其他养分的需求也增大。冗余分析（RDA）表明，月降水频率、不同年份气温及降水差异、林分因子及土壤理化性质均对土壤微生物量碳氮有显著影响，土壤微生物量的季节变化受到降水频率（月降水天数）、降水量及气温变化和月降水量及气温波动差异（月标准差）控制。

4 结论

养分添加对不同坡位及不同年份土壤微生物的影响存在差异。氮磷添加及氮添加处理均降低了中坡土壤 MBC含量，氮磷添加处理增加了坡顶MBN含量。氮、磷添加对不同坡位ω(MBC)/ω(MBN)比的影响不同，长期氮、磷添加均降低土壤ω(MBC)/ω(MBN)比值。连续 3年的氮磷添加试验中，不同坡位ω(MBC)/ω(MBN)比年均值为7.88～14.21。在北亚热带常绿阔叶林地区，真菌是土壤微生物群落中的优势种群。

土壤微生物量季节变化明显，以春季和秋季最高，冬季最低。土壤MBC、MBN出现峰值和最低值的月份在不同年份和不同立地环境存在差异。3年试验中，第1年、第3年MBC值呈双峰型变化，第2年呈现单峰型，不同年份出现峰值和最低值的月份不一致，氮磷添加改变了土壤MBN季节变化规律，但未改变土壤MBC的季节变化规律。不同坡位ω(MBC)/ω(MBN)比值随季节变化，不同年份未呈现统一规律，同时，氮、磷添加改变了不同坡位ω(MBC)/ω(MBN)比值变化规律。

相关分析显示季节、立地条件改变了 MBC、MBN与土壤养分及土壤含水率的相互关系。MBC、MBN与土壤速效养分相关性呈现生长季（5月、7月、9月）高于生长末期和休眠季（11月、1月、3月），并且中坡大于坡顶。在生长季，中坡氮添加MBC、MBN与土壤养分及含水率的相关性高于其他两种处理。冗余分析（RDA）表明，月降水频率、不同年份气温及降水差异、林分因子及土壤理化性质均对土壤微生物量碳氮存在影响。蒙特卡罗置换实验表明环境因子可以解释对物种分布的排序结果，其中，取样时间、平均胸径、平均树高、含水率、铵氮、硝氮、可溶性有机碳、可溶性有机氮、月均降水量、月平均气温、月均气温标准差、月降雨天数、林分丰富度指数、林分多样性指数、林分均匀度指数均与土壤微生物生物量显著相关。