大氣活性氮沉降增加是當(dāng)前及未來(lái)我國(guó)所面臨的主要環(huán)境問(wèn)題之一。當(dāng)前研究認(rèn)為氮沉降增加可促進(jìn)森林土壤碳積累，其解釋機(jī)制可能包括三個(gè)方面，一是氮沉降可通過(guò)抑制森林土壤木質(zhì)素酶（如過(guò)氧化物酶）等酶活性而降低木質(zhì)素等物質(zhì)分解速率，從而增加土壤碳積累；二是氮沉降一般會(huì)造成土壤酸化，從而抑制土壤微生物生長(zhǎng)及其對(duì)土壤碳的分解；三是氮沉降下礦質(zhì)土壤對(duì)淋溶碳吸附增強(qiáng)，進(jìn)而促進(jìn)碳積累。然而，以上解釋在不同氮沉降階段以及不同森林生態(tài)系統(tǒng)中可能存在較大差異，相關(guān)研究匱乏。針對(duì)上述問(wèn)題，中科院成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所常瑞英副研究員及合作者依托貢嘎山亞高山針葉林長(zhǎng)期氮沉降實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，較為系統(tǒng)地闡述了上述三種機(jī)制在森林土壤碳積累中的作用，并基于觀測(cè)結(jié)果提出新的機(jī)制認(rèn)識(shí)。 

　　研究結(jié)果表明，短期氮添加可促進(jìn)表土團(tuán)聚體碳的積累，但對(duì)全土碳儲(chǔ)量影響不大。團(tuán)聚體碳積累與氮添加下土壤呼吸抑制有關(guān)，而礦質(zhì)土壤對(duì)淋溶碳的吸附作用在短期氮添加下沒(méi)有明顯變化。氮添加下土壤呼吸的抑制與微生物降低有關(guān)，而與過(guò)氧化物及酚氧化酶活性的關(guān)系不大。土壤pH在短期氮添加下并沒(méi)有顯著降低，也就是微生物的下降與土壤酸度變化沒(méi)有直接關(guān)系。

    此外，在基于土壤團(tuán)聚體分析的基礎(chǔ)上，研究發(fā)現(xiàn)表征團(tuán)聚體形成的指標(biāo)（mean weight diameter，MWD）在氮添加下增大，團(tuán)聚體的形成在一定程度上抑制了土壤呼吸（土壤呼吸隨MWD增大而顯著降低），并且團(tuán)聚體中來(lái)源于植物的新碳顯著增加。因此，氮添加促進(jìn)團(tuán)聚體形成及由此對(duì)新碳保護(hù)作用增強(qiáng)可能是森林土壤碳在短期內(nèi)積累的一個(gè)重要機(jī)制。 

　　以上研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃及中科院青促會(huì)等項(xiàng)目支持，成果發(fā)表在Journal of Geophysical Research: Biogeosciences上。 

    原文鏈接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2018JG004877 

森林土壤有機(jī)碳對(duì)氮添加響應(yīng)機(jī)制