在过去的几十年里,大气氮沉降的持续加剧会导致生态系统土壤氮元素有效性的增加并降低土壤磷的有效性,进而引起生态系统的氮饱和并加剧磷限制,同时氮饱和也会导致土壤的酸化。相比于大气氮沉降,虽然大气磷沉降量比较小,但是近年来也逐渐受到关注。氮磷沉降会通过影响土壤有效氮磷的浓度和化学计量进而影响到其他生态系统组分氮磷养分状况和凋落物这一重要的生态系统过程。此外,氮沉降引起的土壤酸化也会影响凋落的分解。而且不同组分氮磷比因组分生态系统功能的不同会对氮磷沉降的响应存在差异,进而影响到整个生态系统的氮磷化学计量平衡。此外,不同组分在生态系统养分循环中的相互联系也会导致它们氮磷化学计量响应之间存在相关关系。目前基于生态系统多个组分和凋落物分解对氮磷添加和土壤酸化影响的研究还不完善。基于大气氮磷沉降的直接效应(土壤氮磷有效性的改变)和间接效应(氮沉降引起的土壤酸化),在中国东北典型的温带森林生态系统内设置了氮、磷和酸三因子添加试验以及凋落物的分解试验,进行上述现象的探讨。该研究发现:(1)氮磷养分富集下,生态系统不同组分氮磷化学计量响应之间存在差异性和相关关系;(2)不同组分之间氮磷比的响应差异和相关关系主要是由磷浓度驱动的;(3)酸添加显著降低了凋落物的分解速率且不受氮磷添加效应的影响;(4)氮磷酸添加下,微生物生物量和酶活性以及凋落物初始质量是影响凋落物分解的主要因素;(5)凋落物分解过程中,氮添加下氮元素呈现先富集后释放的趋势,磷添加下磷元素呈现先富集后释放的趋势且受到土壤磷有效性的影响。本研究通过长期的氮、磷、酸三因子控制试验,为基于整个生态系统的角度理解环境变化下的氮磷化学计量变化提供了新的思路,并且为氮沉降及其引起的磷限制和土壤酸化背景下研究凋落物分解这一重要生态系统过程提供了试验支撑,并为生态系统养分循环的研究提供依据。