杨 璐 汪金松 赵 博 赵秀海

(1.北京林业大学国家林业和草原局森林经营工程技术研究中心 北京 100083; 2.中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观察与模拟重点实验室 北京 100101)

全球化肥使用增加及化石燃料燃烧，使氮排放速率由1860年的0.15亿 t N·a-1升至1995年的1.56亿 t N·a-1，预计到2050年全球氮沉降速率将达到2.7亿 t N·a-1(Gallowayetal., 2008)。氮沉降速率增加将对陆地生态系统碳循环产生显著影响(Pregitzeretal.,2008; Zhaoetal., 2018)，并通过改变碳循环而影响未来气候的变化轨迹(Crowtheretal., 2019)。有研究表明，在氮限制型生态系统中，氮添加会显著降低生态系统土壤碳排放(Janssensetal., 2010; Yanetal., 2018),增加土壤碳储量并促进植物生长(Sunetal., 2014; 刘修元等, 2015)，然而过量的氮输入也会导致土壤酸化(Tianetal., 2015; Lietal., 2018)、破坏土壤养分平衡(Xiaetal., 2017)等。

土壤呼吸是陆地生态系统与大气之间二氧化碳交换的第二大通量，其通量是化石燃料燃烧排放二氧化碳的10倍(Bond-Lambertyetal., 2010)，在陆地碳循环中起着非常重要的作用(Savageetal., 2013)。森林生态系统作为陆地表层最大的碳库(Dixonetal., 1994)，其土壤呼吸通量占整个森林生态系统呼吸通量的70%以上(Littonetal., 2007)，因此土壤呼吸的微小变化都将对森林生态系统产生很大影响。土壤呼吸主要受土壤水热因子的协同影响(Laganièreetal., 2012; 汪金松等, 2013; Chenetal., 2014)。另外，土壤呼吸的温度敏感性指数(Q10)被认为是陆地生态系统中反馈碳循环的一个关键参数(Curiel Yusteetal., 2004)。土壤自养呼吸和异养呼吸的Q10分别代表不同的生态学过程，由于植物根系和土壤微生物对环境变化响应的敏感性不一致，导致自养呼吸和异养呼吸的Q10对环境变化响应的差异(Yuetal., 2017)。

虽然国内外已开展了诸多关于氮沉降影响森林土壤呼吸的研究，但由于试验时间、环境条件及生态系统类型的不同，氮沉降对森林土壤呼吸的影响至今没有统一结论。……