凋落物和土壤有机碳是人工林土壤养分的主要来源，其分解过程对维持杉木人工林土壤质量及肥力具有重要意义。氮素是影响凋落物及土壤有机碳分解速率的重要控制因素，以往研究多将凋落物和土壤分开考虑，而凋落物和土壤是一个不可分割的完整系统，这个系统如何对氮素改变做出响应仍知之甚少。

我所张伟东博士采用13C稳定同位素技术对杉木凋落物-土壤系统分解开展了相关研究，发现杉木凋落物诱导的激发效应至少可以维持87天，且激发效应随着培养时间的延长而呈下降趋势。无机氮在培养前期促进凋落物分解并诱导更强的正激发效应，在培养后期则对凋落物分解具有抑制作用，并诱导出显著的负激发效应；另外，铵态氮和硝态氮对杉木凋落物和土壤有机碳分解影响的程度不同。虽然凋落物在一定时期促进了土壤有机碳分解，但在培养结束时，土壤仍呈现正的碳平衡，主要是因为被激发的碳仍然小于凋落物在土壤中的存留量；此外，无机氮添加进一步增加了土壤碳平衡。该研究表明施加氮肥不仅可以提高杉木人工林养分，还对维持土壤有机碳稳定性具有重要意义。

该项目得到了中国国家自然基金41030533 和 31070436的支持。研究成果发表在国际土壤学刊物Soil Biology and Biochemistry（2011）（IF=3.242）Effects of NH4þ and NO3 on litter and soil organic carbon decomposition in a Chinese fir plantation forest in South China