摘 要生物固氮、氮矿化和氮沉降是生态系统可利用氮的三大来源。非共生生物固氮虽然在固氮效率上常低于共生固氮，但是其分布范围更广，存在于大多数森林生态系统中，凋落物、土壤和苔藓等都可以进行非共生生物固氮。非共生生物固氮速率大致为1-20 kg N ha-1 yr-1，在固氮植物较少的生态系统中是外源氮输入的主要途径。生态系统的氮矿化与非共生固氮过程可能存在一定的权衡机制；而日益严重的氮沉降则会进一步改变氮矿化和非共生固氮的平衡。蚯蚓的活动对氮矿化过程有明显的调控作用，也有研究发现蚯蚓肠道中存在较多的固氮微生物和较高的固氮酶活性。探究氮沉降背景下蚯蚓对非共生生物固氮的影响，是土壤生物对全球变化的响应和反馈研究的前沿。蚯蚓本身的碳氮比很低（4 左右），所以氮对蚯蚓的生存特别重要。蚯蚓在多大程度上依赖有机氮的矿化和非共生固氮过程，而氮沉降会在多大程度上改变上述过程，仍不得而知。为了探讨蚯蚓在亚热带-温带过渡带系统中，是否影响非共生固氮过程？氮沉降会不会削弱蚯蚓对该系统的非共生固氮过程的影响，不同模拟氮沉降情景下，氮沉降的作用又有怎样的差别？我们依托于河南省信阳市鸡公山“林冠-林下模拟氮沉降”野外控制实验平台，选取了 N0(野外对照)、CN25(林冠加氮 25 kg N ha-1 yr-1)、UN25(林下加氮 25 kg N ha-1 yr-1)三种野外处理，设置了 CK(对照)、W(添加蚯蚓)、S(把土壤和凋落物灭菌)、W+S(在灭菌系统中添加蚯蚓)四种处理去探讨上述科学问题。我们测定了土壤中固氮酶活性和微生物的生物量及土壤的理化性质，通过 15N2标记技术量化蚯蚓对非共生生物固氮的潜在的贡献，并探索蚯蚓在固氮过程中的潜在机制，并期望能够明确氮沉降、蚯蚓和灭菌等在非共生生物固氮过程中扮演的角色，主要的研究结果如下： (1). N0、CN25、UN25 中蚯蚓活动没有显著促进非共生生物固氮过程；CN25 中灭菌处理(P=0.029)显著增加了固氮酶活性；UN25 与 N0 相比，显著降低了土壤固氮酶活性(P=0.024)；(2)、15N 标记培养末，CN25(林冠加氮 25 kg N ha-1 yr-1)的 W+S 处理中蚯蚓活动显著降低了氧化亚氮的 15N 丰度(P=0.005)，并且在 CN25(林冠加氮 25 kg N ha-1 yr-1)15N 标记培养整个阶段，室内处理蚯蚓/灭菌对 N2O 通量均无显著影响；(3)、蚯蚓活动和灭菌处理对 N0、CN25、UN25 土壤碳氮同位素丰度、碳氮百分比1氮沉降背景下蚯蚓对土壤非共生生物固氮过程的影响含量、碳氮比值均无显...
