在全球大气CO2不断升高的背景下,土壤碳库因其对大气CO2的潜在影响而倍受关注.土壤一碳库的规模大于地表植被碳库和大气碳库之和,所以对土壤碳库的微小扰动都有可能造成大气中CO2浓度的剧烈变化。因此,土壤碳的稳定机制是一个重要的问题。Priming Effect是指在土壤外加微小扰动的作用,土壤有机物加速分解的过程。对这一现象是土壤碳稳定性研究的一个重要部分。根系Priming Effect是Priming Effect的一个特殊形式,指由于根系作用的存在而使得土壤碳加速分解的过程。但迄今为止,对于RPE促进土壤碳分解的机理。研究者主要认为是由根系对土壤的分泌物引起的,同时,研究者认为根系从土壤环境中提取氮元素会抑制土壤碳的分解。本实验目的在于研究营养元素,尤其是氮元素被根系从土壤中提取时,土壤碳环境的响应。在本研究中,我们以离子交换膜来模拟根系在土壤中对营养元素的吸收,研究在此条件下土壤碳库稳定性的变化。结果表明,在三种测定离子交换膜提取能力的的土壤样品中,离子交换膜能从土壤中提取出8～50ugN/gSoil,相当于其1％-6%的总氮含量。总体上,离子交换膜可以迅速稳定地提取大部分土壤可利用态氮,在十天内就基本达到提取两类氮离子的平衡,此后氮离子的浓度不再升高(除鼎湖土壤样品外)。但在不同土壤中,离子交换膜的吸收结果差异很大。在西宁土壤中,离子交换膜对NH4+离子的吸收受到对NO3-离子吸收的控制,即使用单独阳离子交换膜不能提取出NH4+离子,但使用双离子交换膜对则可以同时提取出NH4+和NO3-。在鼎湖土壤中,随着时间的推移,离子交换膜上的两种氮离子浓度有升高的趋势。同时,在十三种土壤培养实验样品中,有九种样品表现出了不同程度的呼吸增强现象,但没有土壤样品表现出积累呼吸下降。总体而言,土壤积累呼吸增强的范围从-3%到+102%,积累呼吸增强程度最高的是云南大理土壤样品。并且,我们研究发现,土壤呼吸增强的效果受到离子交换膜处理方式的影响。用离子交换膜垂直放置于培养实验能够取得比用离子交换膜水平放置更明显的呼吸增强效果。这些证据都表明,土壤中营养元素的提取,尤其是氮元素的提取对土壤碳稳定性有着很大影响,会促进土壤微生物的异养分解活动,导致土壤呼吸增强,而这是在以前针对根系Priming Effect的研究未曾考虑过的。此外,本研究中对八种土壤酶活性的测定结果却表明,离子交换膜对西宁土壤酶活性没有明显影响,对于其它两种土壤的纤维素酶、葡萄糖酶、葡萄糖胺酶和磷酸化酶有一定影响,对其它酶活性则没有显著影响。