明确侵蚀坡面土壤微生物群落及其呼吸特征是科学认识侵蚀影响下碳循环及碳排放源汇效应的关键,对于揭示侵蚀诱发土壤碳排放的微生物机制有重要意义。本研究基于野外长期定位观测试验,通过土壤水热和土壤呼吸监测,借助Biolog-ECO生态板和高通量基因测序技术,研究了黄土丘陵区不同有机碳背景下侵蚀坡面水热条件、土壤呼吸特征、微生物群落多样性和微生物组成多样性特征。取得以下主要结论:(1)侵蚀导致坡面不同部位水热条件发生明显改变,进而引发土壤呼吸速率的变化。侵蚀对坡面水热条件及土壤呼吸的影响程度与土壤有机碳背景有关。表层(0-5cm)土壤含水量表现为沉积区>对照区>侵蚀区。表层(0-5cm)土壤温度表现为侵蚀区和对照区较高而沉积较低。侵蚀坡面土壤呼吸特征具有时空异质性,总体表现为沉积区>对照区>侵蚀区。(2)不同侵蚀部位间的土壤微生物群落多样性无明显差异,侵蚀对微生物群落功能多样性的影响主要表现在有机碳水平决定的微生物活性的差别上。有机碳水平对土壤微生物活性、物种丰富度和群落功能特征影响显著,高碳水平下3个部位的土壤微生物活性、物种丰富度和碳源利用能力均显著高于低碳水平。高碳水平下3个部位微生物群落的Shannon指数、丰富度指数和Mc Intosh指数均显著高于低碳水平,但不同侵蚀部位间无明显差异,侵蚀对微生物功能多样性的影响主要表现在有机碳水平决定的微生物活性的差别,且沉积区微生物活性高于侵蚀区。在醇类、胺类、氨基酸类、酯类、糖类和酸类6类碳源中,侵蚀坡面微生物对氨基酸类、酯类的利用率最高,对醇类、胺类的利用率较低。在低碳水平下,沉积区微生物碳源利用能力显著大于侵蚀区,但在高碳水平时沉积区与侵蚀区无显著差异。(3)坡面侵蚀可改变坡面不同部位土壤微生物的物种多样性,改变程度与土壤初始有机碳含量有关。从Simpson和Shannon指数可以看出,不同有机碳水平下的侵蚀坡面各部位的细菌和真菌群落物种多样性都较高,细菌群落各物种比例均匀。中等有机碳水平侵蚀区和沉积区以及高等有机碳水平沉积区真菌群落物种的均匀度稍低,其余处理都具有较高均匀度。在低等有机碳水平下,侵蚀降低了土壤细菌与真菌多样性,但沉积区受到的影响较小;在中等有机碳和高等有机碳水平下,侵蚀提高了沉积区土壤细菌与真菌多样性,对侵蚀区影响不大。