春季和秋季冻融期作为连接生长季和非生长季的关键时期,其强烈的温度变化深刻地影响着土壤生态过程。为深入了解春季和秋季冻融期长白山森林土壤的生化过程,以长白山5种林型土壤为研究对象,利用原位培养连续取样法和室内模拟冻融法,研究了各林型上层土壤(0～10 cm)和下层土壤(10～20 cm)脲酶、过氧化氢酶、转化酶、硝酸还原酶、亚硝酸还原酶的活性以及土壤微生物量碳(MBC)和氮(MBN)的含量及其对土壤冻融的响应。结果表明:1、在春季土壤解冻过程中,次生白桦林、红松阔叶林、长白松林上层土壤脲酶活性变化动态基本相似,而下层土壤脲酶活性变化表现各异,硬阔叶林和蒙古栎林上、下层土壤脲酶活性变化保持同步。5种林型土壤过氧化氢酶活性变化各异,其中硬阔叶林下层土壤(10～20 cm)过氧化氢酶活性与上层土壤(0～10 cm)变化特征相反,即大多时期硬阔叶林上层土壤过氧化氢酶活性升高时下层土壤却表现出降低趋势。5种林型上层土壤转化酶活性最大值多出现于冻融中期之后,而下层土壤转化酶活性最大值多出现于冻融中期之前。5种林型各层次土壤硝酸还原酶活性皆于春季解冻初期显著升高,而后时期变化各异,都具有明显的时空变化特征。5种林型上层土壤亚硝酸还原酶活性皆于春季冻融前期和冻融中期显著升高,各林型下层土壤亚硝酸还原酶活性皆于春季冻融初期显著升高,并展现出与上层土壤不同的变化规律。土壤脲酶、转化酶、过氧化氢酶和亚硝酸还原酶活性皆随土壤深度增加而减小,而土壤硝酸还原酶活性随土壤深度增加而增加。在各解冻阶段相同土壤层中,次生白桦林、蒙古栎林和硬阔叶林土壤脲酶及转化酶活性相对较高,红松阔叶林次之,长白松林最低。各林型解冻过程中土壤脲酶及转化酶活性综合表现为阔叶林>针阔混交林>纯针叶林。2、在秋季土壤结冻过程中,5种林型各种土壤酶可保持较高活性,冻融格局显著影响了各林型土壤酶的活性,除次生白桦林外,其余4种林型土壤脲酶活性动态变化基本一致,在冻融时期皆出现3次明显峰值;5种林型过氧化氢酶动态变化在整个研究期间表现出较好的相似性,同时上、下层土壤也保持了一致性,皆于结冻中后期达到最大峰值;5种林型各时期不同层次土壤转化酶活性动态表现各异,随着温度的剧烈变化而经历了多个爆发性增高然后迅速降低的过程。长白松林土壤硝酸还原酶活性在秋季冻融初期呈上升趋势,而其余4种林型则表现出下降趋势,同时除了长白松林土壤硝酸还原酶活性表现出空间异质性外,其余4种林型无此特征;5种林型土壤亚硝酸还原酶活性表现出不同的变化特征,且上层土壤波动幅度大于下层土壤,另外各林型土壤亚硝酸还原酶活性未表现出空间异质性。3、在室内模拟冻融试验中,5种林型土壤脲酶皆于第一次冻和第九次融显著降低,而于第二次融显著升高并出现峰值,其余冻融阶段表现各异。5种林型土壤过氧化氢酶在冻融作用下波动幅度较小且整体变化平稳;5种林型土壤转化酶活性在各冻融频次间皆表现出显著差异,同时均于第八次融显著降低并达到最小值,次生白桦林、红松阔叶林和硬阔叶林上层土壤转化酶活性在前五次冻融循环中,3种林型上层土壤转化酶活性均表现出了与温度变化正相关的特性,而后五次冻融循环则存在转化酶活性与温度负相关的关系;蒙古栎林和硬阔叶林下层土壤硝酸还原酶活性在冻融循环中变化幅度大于上层土壤,且5种林型下层土壤硝酸还原酶活性多大于上层土壤;5种林型上层土壤亚硝酸还原酶活性在各冻融频次间皆表现出显著差异,其中次生白桦林、长白松林和蒙古栎林上层土壤亚硝酸还原酶活性在整个冻融期间皆出现了 5次峰值,且5次峰值皆在低温状态下取得,5种林型上、下层土壤亚硝酸还原酶活性,在相同冻融频次下,上层土壤亚硝酸还原酶活性显著高于下层土壤,表现出明显的垂直分布特征。4、从春季冻融作用下土壤酶活性与土壤微生物量碳、氮的相关性可以看出:红松阔叶林上层土壤微生物量碳与土壤亚硝酸还原酶呈显著负相关;硬阔叶林上层土壤微生物量氮分别与土壤脲酶活性、蒙古栎林下层土壤微生物量氮与土壤转化酶活性、硬阔叶林下层土壤微生物量氮与土壤亚硝酸还原酶活性均表现为显著正相关;硬阔叶林上层土壤微生物量氮与土壤转化酶表现为显著负相关。林型、土层和冻融时期的各自变化及三因素组合的交互作用皆显著影响了春季冻融期间土壤过氧化氢酶、转化酶、硝酸还原酶和亚硝酸还原酶的变化;土层和冻融时期及林型、土层和冻融时期的交互作用未能显著影响脲酶活性。5、从秋季冻融作用下土壤酶活性与土壤微生物量碳、氮的相关性可以看出:秋季冻融作用下各林型土壤微生物碳与所测土壤酶无显著性相关。仅有蒙古栎林上层土壤微生物量氮与土壤硝酸还原酶表现显著相关;林型、土层和冻融时期的各自变化及三因素组合的交互作用皆显著影响了秋季冻融期间土壤脲酶、过氧化氢酶、硝酸还原酶和亚硝酸还原酶的变化,对于转化酶而言,仅有林型、土层及林型和土层的交互作用显著影响了其活性变化。