全球变暖及氮沉降是当今气候变化的两大主题。土壤有机质(Soil organic matter,SOM)其碳库容量是大气的两倍,是地球碳循环的重要组成部分。因此,SOM的微小变化将会对碳循环造成显著性影响。本文结合生物标志物手段(Biomarkers)及固态13C核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)研究SOM在分子水平上的组分变化及分解程度,以便更好地探究SOM对气候变化的响应机制。本实验以杉木人工林土壤为实验对象,共设有4个处理,分别为对照(CT),增温(W,温度增加5℃),施氮(AN,施加40 kgN ha-1 yr-1)及增温施氮交互(WN,温度增加5℃,施加40 kgN ha-1 yr-1),每个处理5个重复。经过两年的气候变化模拟实验,研究结果表明:1)增温处理显著抑制MBN和MBP积累,尽管MBC并无显著影响,但也表也出下降的趋势。增温处理显著抑制土壤中总PLFA量及各微生物种群生长(p<0.05),而其他处理间并无显著差异。这表明增温抑制了微生物生长。微生物量化学计量比结果表明,增温处理显著提高了 MBC:MBN的比值,同时降低了MBN:MBP的比值(p<0.05),这表明增温处理下土壤微生物处于氮限制状态;2)增温处理显著提高松结态胡敏酸(Humic Acid,HA)的C:N原子比,促进土壤中氮氧化物分解,然而施氮降低了 E4:E6与色调系数△lgK,增加其结构复杂性;红外光谱结果表示,不同处理下其结构并未发生太大的变化;3)13C NMR结果表示,土壤中主要以烷基碳(Alkyl C)为主,增温处理降低土壤中的竣基碳(Carboxyl C)与碳基碳(Carbonyl C)含量,降低幅度达到1.09%。不同处理下,芳香度(Aromaticity)并未发生太大变化,整体而言,SOM的结构并未发生太大的改变;4)增温处理显著降低土壤中游离脂质(短链烷酸、环状脂肪族化合物及碳水化合物和与酯键相连的脂质(短链脂肪酸,长链脂肪酸,角质及木栓质),(p<0.05)。然而施氮处理仅降低土壤中与酯键相连的脂肪酸(p<0.05)。土壤中木质素含量在处理间无显著差异,这表明未来气候变化下,SOM中易分解有机质组分容易受到影响,而难分解有机质组分相对稳定;5)回归分析结果表示,土壤中游离脂和与酯键相连的脂质含量与土壤温度具有显著负相关(p<0.05);这表明土壤中易分解有机质组分主要受到温度的影响,然而在增温和施氮的交互作用对SOM组分的影响中,施氮处理为主导效应,主要由于施氮处理缓解了底物限制及微生物量氮限制的问题而影响着微生物过程。