单文俊,邢亚娟,2,闫国永,韩士杰,张军辉,王庆贵,*

1 黑龙江大学农业资源与环境学院,哈尔滨 150080 2 黑龙江省林业科学研究所, 哈尔滨 150081 3 中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳 110016

随着人口攀升和人类活动加剧,工业化发展迅速,大规模使用化石燃料和肥料,导致大气活性氮含量快速增加[1],再通过降雨、降尘等方式重新回到地球表面形成氮沉降[2]。与19世纪工业革命起始阶段相比,现时大气氮沉降量增加近两倍[3],并呈逐年上涨趋势[4]。预测到2050年,大气氮沉降量将再翻一番[3]。我国成为继欧洲和北美之后的世界三大氮沉降区之一[5],形势不容乐观。

氮沉降增加对陆地生态系统有显著的影响[6]。森林作为陆地生态系统的重要组成部分,对人类社会具有很高的服务价值。大气氮沉降影响森林生态系统碳、氮循环,对其功能产生影响。研究表明,氮沉降加剧会降低植物多样性[6]、改变土壤微生物量和群落结构[7]、减缓凋落物分解速率[8]、导致土壤酸化[9]、影响森林养分循环[10]等。土壤微生物种类多、数量大,在森林生态系统养分循环中扮演驱动者的角色,对土壤养分循环具有重要作用[11]。土壤微生物量碳(MBC)、氮(MBN)可作为衡量土壤微生物量大小的标准之一,也可作为土壤肥力状况的生物学指标,并且与其他肥力指标如土壤有机质、全氮(TN)、全磷(TP)、速效钾和碱解氮等存在正相关关系[12]。氮沉降加剧,引起土壤酸化,Al3+、Mn2+等有害金属离子含量上升,土壤缓冲能力下降,造成土壤碳氮比失衡等负面影响,导致土壤微生物量下降、功能减弱,对森林生态系统产生不利影响[13]。……