我国是全球氮沉降最严重的区域之一，氮沉降对亚高山森林土壤碳库的影响已成为西南山地碳汇估算中不确定性的重要来源。森林土壤是碳汇或是碳源取决于植物碳输入和土壤碳损失之间平衡。氮沉降对森林生态系统植被碳的影响已被广泛关注，而氮沉降对土壤碳损失的效应仍存在研究不足，进而限制了我们对土壤碳汇潜力的认知和准确估算。上述研究不足主要体现在两个方面：一是当前研究通常只关注土壤碳损失的一个途径（土壤淋溶损失或土壤呼吸排放），较少有报道兼顾二者；二是土壤碳损失途径具有明显的时间变异性，而多数研究仅报道短期或单次采样分析结果，无法全面的捕捉氮添加的效应。因此，为了全面认识氮添加对土壤碳汇的影响，对两种土壤碳流失途径进行长期高频监测尤为重要。

王涛博士和常瑞英博士依托2014年在西南典型高山森林（贡嘎山东坡峨眉冷杉林）搭建的模拟氮沉降试验平台和土壤淋溶液监测设施，针对DOC淋溶和土壤呼吸两个主要的土壤碳流失途径，分别进行了5年和3年的长期连续高频监测。

研究结果显示：两种主要的土壤碳损失途径均具有较大的时间变异性，但也展示出较明显的季节规律，体现在淋溶液DOC浓度在秋冬季最高，而土壤呼吸于夏季最为强烈。淋溶液DOC浓度与凋落物量高度契合，表明凋落物分解是土壤淋溶液DOC的重要来源；淋溶液DOC通量夏季最高，受降水量调控；土壤呼吸与土壤和大气温度密切相关。氮添加对土壤碳损失途径的影响主要取决于监测季节：氮添加仅在秋冬季抑制了有机层DOC的淋溶，而在其它季节并未显著影响淋溶液DOC浓度；氮添加仅抑制了夏季土壤呼吸，而对其它季节土壤呼吸的效应不显著。在年际尺度上，氮添加同时降低了土壤DOC淋溶损失和呼吸损失，此效应贯穿本研究的整个监测期，展示出一定的持久性。

本研究通过长期连续高频监测，从多个时间尺度上精细刻画了亚高山针叶林土壤淋溶液DOC和土壤呼吸对氮添加的响应动态，证实氮添加抑制了土壤碳损失。考虑到氮添加对森林植被碳输入的促进作用，大气氮沉降很可能会增强亚高山森林生态系统的碳汇功能。此外，氮添加下两种碳损失途径的响应均具有季节变异性，一定程度上调和了不同研究中氮添加效应的不一致性。为了全面捕捉氮添加的影响，未来研究应该提高监测的时间分辨率。本研究

成果近期在线发表于期刊《Journal of Geophysical Research: Biogeosciences》。研究工作得到第二次青藏高原综合科学考察研究、中科院青年创新促进会以及山地所人才引进项目的资助。

论文相关信息：

Wang, T., Ao, J., Liu, X., Peng, Y., Op de Beeck, M., & Chang, R. (2022). Simultaneous measurements of dissolved organic carbon and soil respiration reveal reduced soil carbon loss under nitrogen addition in a montane forest. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 127, e2022JG006829. https://doi.org/10.1029/2022JG006829