热带森林在调节全球碳循环和缓和气候变化中扮演着关键角色。以往研究表明全球热带森林清除大气碳的能力正在下降。然而，这些研究忽略了地下生态系统的固碳潜力。在氮沉降全球化背景下，热带森林碳汇估算还存在巨大的不确定性。

中科院青促会广州分会华南植物园鲁显楷（第五批会员）研究员等研究人员以热带森林为研究对象，在鼎湖山“富氮”的南亚热带原始林进行11年的长期模拟氮沉降试验研究，发现氮输入显著促进了土壤碳库，氮沉降促进的土壤碳吸存率约9公斤碳每公斤氮，与温带森林生态系统的相当。研究还发现，土壤碳吸存增加的关键原因是物理保护作用增强和碳素输出通量下降。而且，长期氮输入并没有改变土壤碳氮比，土壤氮含量与储存的碳呈正相关。

为了进一步评估森林生态系统固碳潜力，研究人员提出了土壤碳吸存假说（Soil carbon sequestration hypothesis）。该假说认为，氮沉降促进土壤碳吸存的现象在全球尺度上普遍存在，但是“氮限制”和“富氮”生态系统的表现机制不同。在“氮限制”生态系统，氮沉降增加促进了净初级生产力，土壤碳吸存增加的主要驱动因素是地上凋落物量输入增加和二氧化碳排放通量降低；在“富氮”生态系统，长期氮沉降没有影响到净初级生产力，土壤碳吸存增加的主要驱动因素是降低二氧化碳和可溶性有机碳输出通量。

该假说把氮沉降作为驱动因子，为发展和完善陆地系统碳氮耦合循环模型提供了重要的机理支撑。该研究首次提供了过量氮沉降促进热带“富氮”森林土壤有机碳积累的直接证据，有望为中国森林生态系统碳汇潜力评估和“碳中和”目标实现提供重要的决策基础。

该研究结果于4月20日正式发表于美国《国家科学院院刊》。中科院青促会广州分会会员鲁显楷研究员为论文第一作者，研究团队的莫江明研究员和美国斯坦福大学的Peter M. Vitousek教授/院士为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金和中科院青年创新促进会优秀会员项目的资助。

 文章链接：https://doi.org/10.1073/pnas.2020790118