氮硫沉降比例变化对典型红壤人工林土壤溶解性有机碳淋溶影响机制研究

大气氮硫沉降及其比例变化强烈地影响着土壤有机碳分解和溶解性有机碳的淋溶输出，从而改变森林生态系统土壤有机碳的循环规律。本项目以中科院鹰潭红壤生态实验站人工林生态系统为基地，原位研究不同氮硫沉降比例对土壤有机质的分解速率及土壤溶液中有机碳组成/数量动态变化，定量解析氮硫沉降对红壤人工林土壤溶解性有机碳淋溶输出的影响规律和强度；建立原状土柱室内淋洗试验，研究氮沉降增强、硫沉降减弱对土壤溶解性有机碳淋溶损失影响的内在机制；采用磷脂脂肪酸（PLFA）分析技术，研究氮硫复合沉降条件下土壤微生物群落结构的变化，建立土壤微生物群落结构与溶解性有机碳淋溶之间的关联关系，阐明氮硫复合沉降及其比例变化对土壤性质尤其是微生物群落结构和功能的影响机制，提出未来大气氮沉降增加、硫沉降逐渐减少对我国南方红壤人工林土壤溶解性有机碳淋溶损失的影响，为评价南方红壤森林生态系统碳循环及其对大气氮硫沉降的响应提供科学依据。

大气氮硫沉降及其比例变化强烈地影响着土壤有机碳分解和溶解性有机碳的淋溶输出，从而改变森林生态系统土壤有机碳的循环规律。本项目以中科院鹰潭红壤生态实验站人工林生态系统为基地，建立野外原位模拟试验，研究不同氮硫沉降比例对土壤有机碳分解及DOC淋溶的影响规律。研究发现氮硫输入对土壤有机碳分解均有显著影响，过量氮会抑制微生物对凋落物的分解（降低34~62%），但是会刺激微生物对土壤有机碳的分解（增加29%），进而增加土壤DOC的淋溶。同时建立室内培养实验，利用13C同位素标记技术研究氮硫交互作用对土壤有机碳/凋落物分解及DOC含量和组成的影响。结果表明氮和硫输入均能显著地促进凋落物和土壤有机碳的分解，其中土壤有机碳的分解占主要部分（48~85%）。与对照相比，过量氮硫输入使土壤DOC含量增加1.1~1.3倍及1.8~2.0倍，增加了DOC淋溶损失的风险。另外，氮硫输入还改变了土壤DOC的组成，增加了其中难分解物质的比例。研究结果为评价南方红壤森林生态系统碳循环对大气氮硫沉降的响应提供了科学依据。