新闻公告近日，水土保持学院SDER团队在土壤科学领域TOP期刊Geoderma（中科院1区，IF=5.60）在线发表题为“Nitrogen addition promotes the coupling of deep soil carbon and nitrogen under different vegetation restoration types in the Chinese Loess Plateau”的学术论文。
碳氮耦合对维持森林生态系统健康和生态服务具有重要作用，然而其对于氮沉降等环境变化的生物地球化学响应仍不清楚，尤其是不同植被类型的深层土壤。因此，本研究以黄土高原地区典型植被恢复林分为研究对象，在山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站开展了为期1年的氮添加试验，分析了不同植被恢复类型土壤、植被和降雨特征，阐明了不同土壤深度土壤碳氮耦合对大气氮沉降的响应机制。
图1 图形摘要
研究发现土壤碳氮耦合紧密，但与天然林相比，人工林土壤碳氮随着土壤深度增加出现解耦。氮添加对深层土壤养分积累的影响强于表层，同时能缓解深层土壤碳氮解耦的现象。基于结构方程模型解析表明，影响表层土壤碳氮比的关键调节因子是夏季降水量，而深层土壤碳氮耦合是土壤pH、凋落物碳氮比和大气氮沉降量协同调控的结果。因此，黄土高原植被修复应充分考虑深层土壤的重要性，以自然恢复为主。研究结果对深入认知黄土区植被恢复碳氮生物地球化学循环的调控机制和黄土高原地区的植被修复模式选择提供理论依据。
图2 不同植被类型和不同土层深度土壤碳氮的相关性
图3 不同土层土壤碳氮对氮添加的响应
图4 不同土层深度的结构方程模型分析
水保学院硕士生龚世豪为该论文第一作者，查同刚教授为通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金（32271967）和国家重点研发计划项目（2022YFF1302501）和和国家生态科学数据中心开发基金项目（NESDC20210201）的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2025.117236
作者：龚世豪，查同刚 审核：张会兰 编辑：杨文悦