高寒草句作为我国极为重要的草地生态系统类型,近年来受到不断增强的人为活动干扰,导致土壤质量下降和生态功能受损。土壤线虫对环境变化的响应灵敏,在土壤食物网内占据重要的位置,并通过调控土壤微生物和植物等来影响土壤生态功能。本研究基于2009年始围栏的野外长期放牧干扰实验,探究不同放牧强度(包括围栏禁牧、中度和重度放牧)对线虫群落的影响,并结合植物根系和土壤性质的分析,揭示放牧强度影响土壤线虫群落和生态功能的机制。在不同放牧强度对高寒草甸土壤线虫群落影响的研究中,主要结果如下:(1)植物根系生物量在0-10cm 土层分布最多。相比于禁牧,中度放牧下根系生物量和根系氮含量最高,碳氮比最低;放牧显著降低了土壤含水量,但提高了 pH。中度放牧强度降低了土壤硝态氮含量,而土壤颗粒有机碳(POC)也随着放牧强度的增加而降低。放牧增加了 0-10 cm 土层土壤微生物生物量,并随土层的加深(10-20 cm和20-30 cm)而减少。中度放牧显著提高了真菌生物量和真菌/细菌比值,而放牧对土壤细菌没有显著影响。(2)放牧对线虫群落的影响也主要体现在0-10 cm 土层。放牧强度对食细菌线虫数量影响不显著。0-10 cm 土层中,捕杂食线虫数量随着放牧强度的提高而降低。相比于禁牧,中度和重度放牧分别显著增加和降低了线虫数量;中度放牧增加了植食线虫和食真菌线虫数量,重度放牧则降低了植食线虫数量,这与根系生物量的趋势一致。0-10 cm 土层中,放牧减少了线虫类群数和成熟度指数。禁牧和重度放牧下,线虫通道比较高,土壤食物网以细菌分解通道为主。(3)多元回归方程表明线虫群落主要受到根系相关性状所支持的资源有效性和质量的调控。另外,微生物群落也与线虫群落有一定的关联。结构方程模型(SEM)进一步表明放牧导致线虫群落的改变是通过根系的变化而不是土壤理化性质。为了进一步探究放牧下土壤线虫群落与生态功能的关系,测定了参与碳循环和氮循环的酶活性,并结合根系和土壤性质进行相关性分析,结果表明:(1)参与碳循环的α-葡糖苷酶、纤维素酶和木聚糖酶活性在放牧下均有不同程度的增加,β-葡糖苷酶活性则相反。放牧增加了参与氮循环的N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶活性而降低了亮氨酸氨基肽酶活性。0-10 cm 土层中,中度放牧下归一化后的碳循环酶活性最高而氮循环酶活性最低。0-10 cm和10-20 cm 土层中,放牧降低了单位微生物量碳和氮酶活性。(2)线虫群落与归一化后的碳循环酶活性正相关,与氮循环酶活性呈负相关但关系非常弱,表明了线虫群落在土壤碳循环过程中的重要作用。综上所述,放牧对植物根系、土壤理化和生物学性质的影响在0-10 cm 土层最明显。放牧主要通过植物根系影响土壤线虫群落。中度放牧可以提高根系质量和数量,从而刺激土壤线虫群落的发展。线虫群落对土壤性质和生态系统功能有较强的指示潜力,且线虫群落与参与土壤碳循环的酶活性的联系比参与氮循环的酶活性的联系更紧密。