土壤团聚体组成和稳定性对植物根系生长、植物和土壤微生物养分利用、土壤动物栖息、水分运移，以及生态系统碳固存及元素生物地球化学循环等均具有重要影响。氮沉降导致土壤中黏合物质减少，进而影响土壤团聚体的组成及稳定性。添加不稳定性碳，可通过改善土壤理化和生物学性质来减轻氮添加对土壤团聚体稳定性的负面影响（图1）。

    韩兴国/姜勇团队依托内蒙古草甸草原2014年建立的6水平NH₄NO₃添加控制实验，在实验的第六年终止氮添加，镶嵌了3个水平（C-0、C-200和C-2000 g C m^-2 yr^-1）的蔗糖（不稳定性碳）添加微区实验，为期两年（图2），测定了土壤团聚体粒径分布及相关的土壤化学及生物学性质。发现：1）高量氮添加降低大团聚体（>2000 μm）比例，增加微团聚体（<250 μm）比例，降低土壤团聚体平均重量直径（MWD）；不稳定性碳输入可抵消氮添加对土壤团聚体粒径的负向影响，增加了土壤团聚体的平均重量直径，进而提高土壤团聚体的稳定性（图4）；3）2年的不稳定性碳添加对土壤pH和交换性Ca²⁺含量无显著影响，但增加了微生物生物量碳（MBC）和土壤腐生真菌（SSF）的相对丰度；与不加碳处理相比，C-200处理仅在低量氮（＜20 g N m^-2 yr^-1）下增加丛枝菌根真菌（AMF）的相对丰度（图3）；5）结构方程模型（SEM）分析表明，不稳定性碳输入通过增加土壤腐生真菌的相对丰度，进而提高土壤团聚体稳定性（图5、6、7）。

  上述成果近期被国际土壤学会会刊Geoderma接受发表。中国科学院植物研究所博士研究生赵若男为论文第一作者，韩兴国教授为通讯作者。河北大学姜勇教授、李迈和客座教授、张海洋研究员、王汝振研究员、姜良超博士，北京林业大学孙建新教授，德国哥廷根大学Yakov Kuzyakov教授，中国科学院沈阳应用生态研究所王志瑞博士、李天鹏博士，中国科学院植物研究所博士生邵灵玉等为论文的共同作者。论文得到国家自然科学基金重点（42130515）和面上项目（32271677）、中国科学院先导科技专项（XDA23080400）等资助。

 论文信息：Zhao RN, Kuzyakov Y, Zhang HY, Wang ZR, Li TP, Shao LY, Jiang LC, Wang RZ, Li MH, Sun OJX, Jiang Y, Han XG*. 2024. Labile carbon inputs offset nitrogen-induced soil aggregate destabilization via enhanced growth of saprophytic fungi in a meadow steppe. Geoderma, 443: 116841

图1. 氮添加及不稳定性碳输入对土壤团聚体形成和稳定性影响的概念框架

图2. 研究地点和实验设计

图3 氮和不稳定性碳添加对土壤性质的影响

图4 氮和不稳定性碳添加对土壤团聚体组成及稳定性（平均重量直径）的影响

图5 土壤性质与土壤团聚体间相关关系

图6 结构方程模型

图7  总结图。1）历史氮添加降低土壤pH、可交换Ca²⁺、微生物生物量碳（MBC）和丛枝菌根真菌（AMF）的相对丰度，增加土壤微团聚体比例，降低土壤团聚体稳定性；2）不稳定性碳输入增加MBC和土壤腐生真菌（SSF）的相对丰度，增加大团聚体比例，提高土壤团聚体稳定性；3）不稳定性碳输入抵消了氮添加对土壤团聚体稳定性的负面影响