森林恢復能吸收大氣中的二氧化碳并將其固定在植被或土壤中，對于降低大氣中溫室氣體濃度、具有十分重要的作用。但目前國內外對此作用的評估具有很大的差異，其原因之一在于缺少對土壤碳積累過程機制的認識，特別是缺乏對土壤碳氮循環耦合機制的認識。該項研究是當前土壤科學的前沿領域。 

　　為了揭示土地利用變化（森林恢復）對土壤碳氮循環的影響，重點實驗室系統生態學課題組助理研究員鄧琦在程曉莉研究員的指導下，以丹江口庫區森林，灌叢和農田生態系統等不同土地利用類型為對象，系統研究了土壤有機碳及其惰性有機碳的指數，總氮，氮的凈礦化及硝化和無機氮含量等碳氮循環過程。研究結果表明，由于大量低質量（高C:N比）植物凋落物的輸入，森林和灌叢的植被恢復增加了土壤有機碳，但減少了土壤的總氮含量，進而導致更高的土壤C:N比和土壤惰性有機碳的指數。改變土壤C:N比以及土壤有機碳組分還進一步影響來土壤氮循環。森林恢復顯著降低土壤氮的凈礦化和硝化速率，以及無機氮含量。相關分析表明，土壤氮礦化和硝化與土壤有機碳和土壤碳氮比呈負相關關系。該研究不僅揭示了丹江口庫區土壤碳氮動態對于森林恢復的響應，同時還闡述了森林恢復過程中土壤碳氮耦合的機制，為當地政府的植被恢復和庫區水環境治理工作提供了可靠的科學依據和借鑒。  

　　該研究得到了國家自然科學基金及中國科學院戰略性先導專項的資助，相關研究成果發表在國際生態學期刊Soil Biology & Biochemistry上。 

　　丹江口庫區土地利用變化對土壤有機碳和氮的影響分析圖