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在东北林业大学帽儿山实验林场26年生落叶松人工林中,连续3年(2013~2015年)施加NH4NO3模拟氮沉降试验((对照(CK,0 g Nm-2·a1)、低氮(N1,5 gN·m-2·a-1)、中氮(N2,10gN·m-2·a-)、高氮(N3,15研究不同氮沉降水平对土壤碳输入(凋落物分解,细根周转)和碳输出(土壤呼吸)过程的影响,从而揭示土壤碳库变化的影响机制。研究结果表明:(1)低氮和中氮处理显著提高落叶松人工林凋落物分解的碳释放率(P<0.05),高氮则无显著影响(P>0.05)。凋落物叶片氮含量随氮沉降增加呈增加趋势,碳氮比呈降低趋势。(2)模拟氮沉降降低落叶松人工林细根年产量和周转速率,二者均在高氮处理下显著降低(P<0.05),在低氮和中氮处理下与对照间差异不显著(P>0.05)。通过极差法计算的细根年生产量最低(31.44~62.63g·m-2·a-1),平衡转移法最高(97.25~193.86 g·m-2·a-1),积分法居中间(33.76~86.32g·m-1·a-1)。细根分解的碳释放率变化趋势同凋落物一致,均在低氮和中氮处理下显著提高(P<0.05),在高氮处理下无显著变化(P>0.05),细根氮含量随氮沉降增加呈升高趋势,碳氮比呈降低趋势。(3)随模拟氮沉降时间增长,落叶松人工林土壤呼吸速率的变化趋势有所改变。起初,氮沉降处理均显著提高土壤呼吸速率(P<0.05),而后,低氮处理仍呈促进效应(P<0.05),中氮和高氮处理则由促进(P<0.05)转为抑制(P<0.05)效应;土壤微生物呼吸速率在低氮处理下提高(P>0.05),在中氮和高氮处理下显著降低(P<0.05);细根呼吸速率在氮沉降处理下无显著变化(P>0.05)。(4)模拟氮沉降显著影响落叶松人工林土壤有机碳含量。低氮和中氮处理显著提高土壤总有机碳(TOC)(P<0.05)和可溶性有机碳(DOC)含量(P<0.05),高氮处理无显著影响(P>0.05);低氮处理显著提高土壤微生物量碳(MBC)和易氧化碳(LOC)含量(P<0.05),中氮和高氮处理对MBC含量无显著影响(P>0.05),显著降低LOC含量(P<0.05)。土壤pH值随氮沉降增加逐渐降低,各处理间均差异显著(P<0.05)。综上所述,落叶松人工林土壤碳排放(土壤呼吸)过程在低氮处理(N1)下受到促进,在中氮和高氮处理下(N2和N3)由促进转为抑制;土壤的碳输入(凋落物和细根分解)过程在低氮和中氮处理下受到促进,在高氮处理下无变化;细根的年产量和周转速率在各氮沉降处理均有所降低。总之,短期的模拟氮沉降中,低水平氮沉降可能加速帽儿山地区落叶松人工林土壤碳的周转,中高水平氮沉降则有促进土壤碳积累的趋势。