目前氮沉降對陸地生態(tài)系統(tǒng)土壤碳的影響程度及方式仍不明確且存在爭議,特別是土壤碳的淋溶動態(tài)及響應(yīng)規(guī)律研究匱乏。
依托貢嘎山亞高山針葉林長期氮沉降實驗平臺,中國科學(xué)院成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所副研究員常瑞英課題組利用零負(fù)壓淋溶收集器,通過高頻度連續(xù)觀測實驗發(fā)現(xiàn),峨眉冷杉有機質(zhì)層(O層)淋溶液的碳、氮濃度和淋失通量均高于礦質(zhì)土壤層。O層與礦質(zhì)層淋溶碳氮濃度具有相似的季節(jié)動態(tài):在融雪期(4月)淋溶碳氮濃度較高,隨后降低并在生長季(6—9月底)保持在較低水平,而10月之后碳氮濃度增加(圖2)。模擬氮沉降并未改變土壤碳淋失的季節(jié)動態(tài)規(guī)律,但高氮沉降(4倍自然氮沉降水平)顯著降低了森林有機質(zhì)層土壤淋溶碳的輸出,而對礦質(zhì)土層淋溶碳的作用較??;低氮(2倍自然氮沉降水平)沉降對有機質(zhì)層和礦質(zhì)土層淋溶碳的作用均較小。微生物學(xué)檢測結(jié)果表明高氮沉降可能通過抑制有機質(zhì)層分解進而降低其可溶性碳的淋溶損失,而并不是通過促進土壤對淋溶碳的吸附減少淋溶損失。
此外,高氮沉降水平造成了氮素流失,但仍未改變亞高山森林的氮虧缺狀態(tài),表明長江上游亞高山森林是未來氮沉降重要的匯及緩沖器,對于中下游氮素的富集具有重要的調(diào)控作用。