土壤是陆地生态系统最大的碳库，森林生态系统作为陆地生态系统的重要组成部分之一，其土壤碳对全球碳的循环和稳定起着重要的作用。近年来的数据表明，土壤CO2年释放量为98±12 Pg，并且以每年0.1 Pg的速度持续增长，这部分增加的CO2被认为主要是由于温度升高引起的。温度作为影响土壤碳收支的重要因素，其对土壤碳库的影响已受到广泛的关注。由于海拔和纬度梯度上天然的温度差，是气候变化研究的优良场所，海拔或纬度梯度上土壤有机碳(SOC)的循环转化已成为近年来的研究热点。通过不同海拔高度上形成的SOC含量和矿化特征，探讨其影响因素，对深入理解SOC的截获和稳定过程及其内在机理，寻求调控森林土壤中SOC水平的措施具有双重意义。此外，研究不同海拔高度上形成的SOC对温度的响应及其影响因素，对于预测未来气候变化条件下碳的输出，模拟和预测全球碳循环过程等具有一定的指导意义。　　 本研究选取长白山北坡不同海拔高度上的5个标准样地土壤为研究对象，通过测定新鲜采集和经长期培养后的土壤样品呼吸速率，分析土壤呼吸对温度的响应及其影响因素。通过不同温度下长期培养过程中CO2的释放动态，结合SOC分解的两库和三库模型，分析不同活性碳库的大小，并利用累积碳释放量的差异计算SOC长期矿化对温度的响应。通过中性糖为代表的土壤有机组分在培养过程中的动态变化初步探讨土壤有机组分分解对温度的响应。主要内容包括：⑴对于新鲜采集的土壤样品，阔叶红松林和高山苔原土壤呼吸速率要显著高于中海拔土壤。土壤呼吸的Q10在海拔梯度上表现为从阔叶红松林到明针叶林为增大趋势，而从明针叶林到高山苔原土壤又表现为下降趋势。土壤呼吸对温度的响应主要受可溶性底物的可降解性影响（可溶性底物的质量）。可溶性底物可降解性越高对温度的敏感性越弱。⑵长白山不同海拔高度土壤碳矿化潜力差异显著，其中阔叶红松林SOC矿化潜势最弱，其次为暗针叶、岳桦林和高山苔原土壤，明针叶林土壤最强。虽然SOC矿化潜势在最低海拔处的阔叶红松林土壤显著低于最高海拔处的高山苔原，但没有表现海拔梯度上统一的变化规律。⑶虽然SOC是在不同的气候条件下生成的，其矿化潜力主要受土壤质地和氮有效性的影响，掩盖了气候条件对SOC稳定性的直接影响。土壤质地和氮有效性的作用效果不同，其中土壤质地主要影响SOC的热力学特征即碳库的库容，而氮有效性主要影响SOC的动力学特征即可降解碳库的分解速率常数。⑷培养过程中土壤呼吸动态存在两种模式，即传统单一下降的模式和脉冲式动态变化的模式。这种新的脉冲式动态变化模式表明培养过程中土壤碳库和碳有效性可以发生转变，即原来相对稳定的碳库在培养过程中会逐渐转变为活性碳库被微生物提前利用。⑸除了单独的培养过程引起碳库转变外，升温也会引起碳库及碳有效性的增加，使得有机质分解和温度间的关系产生混乱。由于土壤碳库动态变化的存在，用传统静态模型进行土壤呼吸和碳模型预测时，会低估温度对土壤碳循环甚至整个全球碳循环的影响。⑹SOC长期矿化对温度的响应在低海拔处的阔叶红松林最小，其次为暗针叶林和高山苔原，而在中海拔的明针叶林和岳桦林中最大。不同海拔高度SOC长期矿化对温度的敏感性主要取决于土壤底物有效性，而SOC的质量对Q10的影响不显著。⑺Q10随着测量温度的下降呈增加趋势，即低温下Q10显著提高。考虑到不同温度段的影响和海拔梯度上温度差异，应该选择不同的温度段对Q10进行评价，其中高海拔土壤有机质分解对温度的响应显著提高。⑻高海拔条件下的低温环境有利于中性糖的相对积累，成为土壤中中等活性碳库的重要组成部分，是土壤中潜在的碳释放库;高温条件下中性糖的积累减弱，同时加剧土壤有机质的腐殖化程度。⑼中性糖在培养初期下降显著，随后保持稳定，即土壤中性糖存在至少两个库，即活性库和稳定库。不同土壤中性糖分解对温度的敏感性不同，受土壤自身理化性质的影响。中性糖分解对温度的响应随着温度的升高而增强，与土壤呼吸在不同温度段间的规律相反。由此推测对于处在高温环境的土壤，升温对中性糖的分解影响更为显著。总体而言，温度升高对中高海拔土壤有机质分解的影响更为显著，可以释放更多的碳进入大气，对气候变暖形成正反馈作用。