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全球陸地總碳庫約1800 Pg C (Sedjo, 1993)，其中土壤以有機(jī)質(zhì)和植物殘?bào)w形式貯存的碳量約1480PgC（超過植被貯存的碳量兩倍以上）（Post et al,1982），其中森林占45%（Dixon et al,1991），土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量的微小變化就可能引起大氣CO2濃度的較大改變(Baldock, 2007)。全球變化條件下森林生態(tài)系統(tǒng)土壤碳庫動(dòng)態(tài)研究或成為評估全球陸地生態(tài)系統(tǒng)碳收支、應(yīng)對未來全球氣候危機(jī)的關(guān)鍵之一。 工業(yè)革命以來，化石燃料的使用和農(nóng)業(yè)的集約化生產(chǎn)程度的提高使得人類活動(dòng)引起的進(jìn)入大氣中的活性氮量急劇升高。與此對應(yīng)，大氣的氮沉降量也急劇增加，在氮沉降量高的一些地區(qū)，已經(jīng)出現(xiàn)了“氮飽和”現(xiàn)象。近年來隨著研究的深入人們認(rèn)識(shí)到氮循環(huán)對陸地生態(tài)系統(tǒng)碳收支對全球變化的影響的關(guān)鍵作用。而降水變化和氮沉降對土壤碳截獲潛力及其變化的影響成為了全球碳收支研究的熱點(diǎn)問題之一。 基于此，中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所張軍輝研究員帶領(lǐng)的界面生態(tài)組陳志杰博士等，以連續(xù)接受6年野外施氮處理的長白山典型森林為研究對象，通過室內(nèi)培養(yǎng)與野外通量觀測，探討了在長期施氮的情況下土壤有機(jī)碳穩(wěn)定性的變化趨勢。研究結(jié)果表明，與對照和低施氮量處理（25 kg N ha-1 yr-1）相比，長期的高氮（50 kg N ha-1 yr-1）施加顯著抑制土壤CO2的排放，高氮處理土壤CO2排放速率較對照處理低30%，土壤有機(jī)質(zhì)的穩(wěn)定性有所提高。其機(jī)制主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是大團(tuán)聚體對微團(tuán)聚體的保護(hù)作用增強(qiáng)，另一方面是土壤有機(jī)質(zhì)本身的抗分解性提高(同位素13C作為指示指標(biāo))。研究結(jié)果以Addition of nitrogen enhances stability of soil organic matter in a temperate forest(DOI: 10.1111/ejss.12404)和Nitrogen addition impacts on the emissions of greenhouse gases depending on the forest type: a case study in Changbai Mountain, Northeast China (doi:10.1007/s11368-016-1481-7)為題分別發(fā)表于土壤學(xué)類雜志的European Journal of Soil Science (IF= 3.425)和Journal of soils and sediments(IF2.206).該研究得到中國科學(xué)院戰(zhàn)略性科技先導(dǎo)專項(xiàng)（A類, XDA05020300）,國家自然科學(xué)基金(41330530, 41430639, 31470522)資助。
圖1兩樣地的各個(gè)團(tuán)聚體粒徑的全球增溫潛勢在施氮處理下的差異(SF楊樺林，PF闊葉紅松林，N0為對照，N50為高氮施加)
圖2施氮處理下土壤團(tuán)聚體的分布規(guī)律及大團(tuán)聚體包裹的微團(tuán)聚體(Mm)含量變化(0 (N0), 25 (N25) and 50(N50))kg N ha?1 year?1 ).
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