氮沉降對全球森林土壤呼吸作用的影響

 (https://www.nature.com/articles/s41467-025-67203-8)

 在全球範圍內，土壤 二氧化碳（CO₂ ）排放（土壤呼吸或SR）是陸地與大氣之間最大的碳通量之一，據估計比目前人為CO₂排放量高出7-8倍 。森林覆蓋了世界陸地面積的約三分之一，其土壤呼吸速率高於其他生態系統，這使得森林土壤成為全球碳循環的重要組成部分。由於森林生態系統具有很高的固碳潛力，造林、再造林和永續森林管理已成為許多旨在在21世紀中葉實現淨零排放（或碳中和）的國家首選的自然氣候解決方案。因此，評估人為幹擾對森林土壤呼吸的影響對於評估全球碳循環的變化以及優化氣候變遷減緩措施至關重要。

自工業革命以來，人類活動改變了大氣氮沉降，進而影響全球森林的土壤二氧化碳排放。然而，實驗研究表明，氮沉降對全球森林的土壤呼吸既有正向影響也有負向影響，引發了氮沉降如何增加或減少土壤呼吸的爭論。這篇論文利用全球168個氮添加實驗的綜合數據以及觀測到的全球自然氮沉降梯度下的土壤呼吸數據，建構了一個概括土壤呼吸對氮沉降反應的框架。研究結果表明：氮沉降導致全球2.9%的森林地區土壤呼吸減少，尤其是在中國東部、西歐和美國東部。然而，氮沉降的淨效應使全球森林土壤呼吸增加了約5%（1.7 ± 0.1 PgC yr⁻¹ ）。如果能夠有效控制氮污染，全球森林土壤呼吸將會減少，這可能有助於減少陸地碳排放。