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氮沉降呈现全球性,我国包括西北黄土丘陵区也在经受氮沉降的严重影响,该区生态环境脆弱,其生态环境对区域氮沉降响应的研究尤为迫切。鉴于此,本试验以黄土丘陵区典型的森林生态系统油松(Pinus tabuliformis)为研究对象,在野外进行模拟氮沉降的实验,研究了0(CK)、3(N3)、6(N6)、9(N9)g N·m-2·a-1不同的氮添加量对油松土壤有机碳及其不同活性组分、土壤水溶性有机质及其荧光特性、土壤细菌群落特征和油松林地生态化学计量的影响。得到主要结论如下:(1)C1和C2组分可以更灵敏的反映氮添加对土壤碳库的影响;短期氮添加可以改变土壤碳库构成,但是并未增加土壤碳库活性;氮添加会通过影响土壤全氮和有机质含量来进而对上层土壤中各组分产生影响,也会随着淋溶等作用改变下层土壤性质从而影响活性碳组分。(2)氮添加增加了水溶性总氮和水溶性硝态氮含量,降低了水溶性有机氮含量,对水溶性铵态氮影响较小;氮添加使土壤表层中水溶性有机碳增多,达到某一个阈值产生抑制作用,对下层土壤水溶性有机碳无明显影响;经三维荧光分析得出该区域土壤水溶性有机质主要由高分子量芳香族及相关腐殖质构成,且经氮添加处理显著性降低。(3)短期氮添加处理下土壤总PLFA、细菌PLFA和G-PLFA含量呈增加趋势,仅下层土壤PLFA含量受高氮处理抑制。(4)中浓度氮处理提升微生物群落对碳源的利用率,高氮处理为抑制;氮添加能够提高细菌群落对糖类化合物、酚类化合物和胺类化合物的利用效率。(5)氮添加改变了细菌群落结构,对细菌多样性具有阈值限制性。其中低浓度氮添加对细菌群落结构的影响相对较小;而中浓度氮添加使得细菌群落变异最大;高氮处理下出现抑制作用。作为油松林地土壤的主要优势类群,变形菌门随氮添加梯度先升高后降低,酸杆菌门与土壤氮含量呈负相关关系。(6)油松林地土壤微生物群落受N限制,在低氮和中氮处理(当SOC含量显著高)时受P限制。酶活性和大多数酶活性化学计量在不同N添加梯度上没有显著差异,有关获取有机氮、有机磷的酶活性和有关获取碳的酶活性成正比,与全球获取营养模式相似。氮添加通常不干预土壤微生物内稳态,但养分含量(SOC、TN和TP)及其相对含量(化学计量)对土壤微生物群落有影响。