低效防护林是一种退化的森林生态系统,由于自然环境及人为等因素的干扰,川中丘陵区低效林分面积日益扩大，森林整体质量和功能大大降低,严重影响了后备森林资源的培育和林业经济的发展。因此,实施柏木等低产低效林分改造,构建高效、稳定和抗逆的人工林生态系统,提高区域生态系统生态庇护、生物多样性保育、水土保持、生态缓冲、气候调节等整体服务功能,为区域抗灾减灾能力建设提供科技支撑。目前,关于采用经济林改造模式的研究还不够广泛,因地制宜引进核桃经济树种及结合林草复合改造模式来对柏木(Cupressus funebris)低效林进行改造具有一定的研究价值。采取合理的栽培管理措施,研究核桃及林草复合系统的土壤肥力状况,评估土壤肥力水平,对选择更为稳定优化的改造模式具有重要的指导意义。因此,本文以德阳市旌阳区柏木低效林为研究对象,通过野外调查和室内分析,研究不同改造模式(核桃+无植草、核桃+菊苣、核桃+苜蓿、核桃+鸭茅)土壤微生物、酶活性及养分的时空分布格局。探讨土壤微生物、酶活性与养分的关系及土壤质量变化,为该地区低效林的经济林改造模式选择提供理论依据。研究表明：(1)不同种植模式土壤中各类群微生物数量具有很大的差异。其数量关系为细菌>放线菌>真菌。细菌数量占微生物总数77～86%,放线菌数量为14～22%,真菌数量则为0.16～0.28%。其中,三大类群微生物数量均以核桃+菊苣为最高,以纯柏为最低。不同种植模式土壤中各类群微生物数量季节规律各异,其三大微生物类群菌数量皆表现为冬季最低。4种改造模式改造2年后,其三大微生物数量皆显著高于改造时间为1年时的数量(p<0.05),而2年后的纯柏与1年前之间差异不显著(p>0.05)。(2)4种土壤酶活性在不同种植模式中表现各异。过氧化氢酶和蔗糖酶以核桃+菊苣为最高,脲酶和碱性磷酸酶含量最高分别为核桃+鸭茅、核桃+苜蓿。且4种改造模式中的土壤酶活性全部极显著高于纯柏对照(p<0.01)。不同种植模式土壤中4种土壤酶活性季节动态各异,其4种酶活性大致表现为冬季为最低。改造2年后,各改造模式中土壤过氧化氢酶和脲酶相对改造1年有明显变化,而蔗糖酶和碱性磷酸酶活性在改造时间为2年与1年之间差异不显著(p>0.05)。同时,改造2年后纯柏中的土壤酶活性与1年前之间差异也不显著(p>0.05)。(3)不同种植模式中土壤养分含量及pH具有一定的差异。各个改造模式整体能显著提高土壤磷、钾含量,但土壤有机质、N含量及pH显著低于柏木对照。其中,土壤全磷以核桃+鸭茅为最高,土壤有效磷、全钾及速效钾最高值均出现在核桃+菊苣。不同种植模式中土壤养分含量及pH季节动态无一致规律。不同种植模式下土壤养分因改造时间的长短不同而具有差异。各个改造模式改造2年后的全氮、全钾、速效钾含量及pH与改造1年之间呈显著性差异(p<0.05)。有机质含量年际变化不明显。改造2年后,核桃+菊苣与核桃+鸭茅中的全磷、除核桃+鸭茅以外模式中的碱解氮以及除核桃+菊苣以外模式中的有效磷含量皆显著高于改造1年的含量(p<0.05)。(4)三大类群菌数量、4种土壤酶活性、土壤养分及pH均具有明显的垂直分布规律,即表现为0-15 cm土层高于15～30 cm土层。(5)三大微生物之间呈极显著或显著正相关。土壤蔗糖酶与脲酶呈极显著正相关,与碱性磷酸酶呈显著正相关,过氧化氢酶与碱性磷酸酶之间呈显著正相关性关系。土壤有机质、全氮及碱解氮之间、土壤全磷、有效磷、全钾及速效钾之间皆为极显著或显著正相关,全氮与pH达到显著正相关。真菌及细菌和过氧化氢酶及碱性磷酸酶均呈显著正相关,放线菌与过氧化氢酶达极显著正相关,而与其余三种酶皆为显著正相关。三大微生物与有效磷、全钾及速效钾之间皆呈极显著或显著正相关。土壤过氧化氢酶与有效磷、全钾及速效钾之间为极显著正相关,与全磷为显著正相关,土壤蔗糖酶与有效磷、全钾之间、土壤脲酶与全磷、有效磷及全钾之间皆呈显著正相关。(6)各个改造模式改造大体能有效提高土壤微生物数量、酶活性及磷、钾含量。通过对5种种植模式进行主成分分析和土壤肥力综合评价,其得分大小关系为核桃+菊苣>核桃+苜蓿>核桃+鸭茅>核桃+无植草>纯柏。可明显看出,德阳市旌阳区柏木低效林进行改造后,土壤肥力相对提高。其中核桃+菊苣模式改造效果最佳,可采用该经营模式作为川中丘陵区低效林改造的依据,促进该区域经济可持续发展。