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全球大气成分变化、气候变化、氮沉降、土地利用形式和土地覆盖的变化、荒漠化和生物入侵是全球变化的主要内容，而其中大气成分变化最引人注目，它直接或间接引起气候和环境变化等其它全球性变化。大气成分中温室气体的研究是当前全球变化研究的焦点之一。
关于氮沉降的研究进行了多年，近年来，学者们对森林土壤CO2和CH4的排放和吸收及其影响因素进行了一些研究，但这些研究主要集中在温带森林而对热带和亚热带森林土壤CO2和CH4的排放和吸收情况的研究报道较少。有关森林生长和森林土壤温室气体排放对养分沉降增加的响应还不完全清晰，研究养分沉降对森林土壤温室气体排放的影响具有重要的理论与实践意义。研究表明：N沉降的增加强烈地影响生态系统的过程与生物群落。当可利用性N超过森林生态系统中生物群落的需求量时，就会出现生态系统N饱和，导致土壤pH下降，促使土壤酸化和森林退化，造成N以淋溶和微量气体的方式流失。
本研究以鹤山国家台站的马占相思林(Acaca mangium)、尾叶桉林(Eucalyptus urophylla)和荷木林(Schima superbial)3种人工林为对象，通过野外和室内模拟氮沉降处理，利用静态气箱-气相色谱法测定土壤3种主要温室气体的通量，研究N和P沉降对两种森林土壤温室气体排放的影响，分析豆科植物和非豆科植物对N和P沉降的不同响应，以预测不同人工林在N沉降增加后的未来命运，为人工林的经营管理提供理论指导。
我们提出的假设是：马占相思是豆科树种，具有固N特性，森林生态系统中N含量较高，可能已经超过了植物和微生物的需要，而P可能是限制植物生长和微生物活动的主要因素；因此，N的增加可能会抑制马占相思林土壤温室气体的排放过程，而P的增加会促进马占相思林土壤温室气体的排放。尾叶桉林生态系统中N含量较低，增加N或者P均会促进林下土壤微生物活性，从而在一定程度上促进其土壤温室气体的排放过程。
通过加N和加P处理模拟大气N和P沉降，研究了养分沉降对鹤山3种人工林温室气体排放和吸收通量的影响，得出了如下结论：
1．野外实验表明，低水平的N和P处理抑制了桉林土壤CO2排放，并以P处理最明显，而高水平的N和P处理对桉林土壤CO2的排放有促进作用。室内实验结果表明，低N促进了两种人工林土壤CO2排放，低P处理促进了马占相思林土壤CO2排放，抑制了桉林土壤CO2排放；高P处理抑制了马占相思林土壤CO2排放，而对桉林土壤CO2排放有促进作用。长期N和P沉降促进了马占相思林土壤CO2排放。
2．荷木林土壤CO2通量依次为N2>CK>N1，低氮处理明显抑制了荷木林土壤呼吸，而高氮处理则促进了荷木林土壤CO2排放过程。荷木林对照样方中土壤CO2的年均值分别为10067．69 mg CO2-C m-2 a-1，高于马占相思(3006．14 gCm-2a-1)和尾叶桉林的年均土壤CO2通量(5292．90 g Cm-2a-1)。
3．对照样方下马占林和桉林土壤CH4通量均为负值，表明自然条件下鹤山人工林土壤均从大气中吸收CH4，为大气CH4的汇。
4．野外实验结果表明N和P处理均增加了马占相思林CH4排放通量，对桉林土壤CH4通量的影响不明显，但在旱季，N和P处理促进了桉林土壤CH4的氧化。室内实验结果显示，除了N2处理外，所有的N和P处理都促进了马占相思林土壤CH4的排放；N处理和高P处理促进了桉林CH4排放，低P处理促进了桉林土壤CH4的氧化，而高P处理促进了桉林CH4排放。N处理促进了荷木林土壤CH4的排放，而高N处理抑制了荷木林CH4的排放。
5．一年多的野外实验表明，N处理对桉林土壤N2O通量的影响不大，而P处理抑制了桉林土壤N2O排放。室内实验结果表明，低N处理对桉林土壤N2O排放有促进作用，但是随着浓度的升高，逐渐转向抑制作用，而P处理抑制了桉林土壤N2O排放，且这种抑制作用随着处理水平升高而增加。
6．低N处理与高N处理下荷木林N2O通量均低于对照处理下的通量，分别较对照处理下的N2O通量低7．57％和2．00％。总体上讲，低N处理和高N处理抑制了荷木林土壤N2O的排放。
7．鹤山马占相思林和尾叶桉林对照样地土壤CO2通量分别为343和604mgCO2-Cm-2h-1，均高于Harvard Forest(42～205 mg CO2-C m-2h-1)和其它地区温带森林的土壤CO2通量(25～225 mg CO2-C m-2h-1)；鹤山人工林地表土壤CO2通量大于温带和中亚热带森林地表CO2通量，而与热带森林和同处于南亚热带的鼎湖山的森林土壤CO2通量比较接近。
8．马占相思和尾叶桉林土壤N2O通量的年均值分别为894．212和1432．913 mgN2O-N m-2 a-1。高于鼎湖山自然保护区季风常绿阔叶林、针阔叶混交林和马尾松林的地表N2O通量年均值，但是低于新西兰砂质土壤森林N2O通量。
9．荷木林土壤3种温室气体的年均值分别为10067．69 mg CO2-Cm-2a-1、204．98ug CH4-Cm-2 a-1和8899．81 ug N2O-N m-2a-1。CH4通量远低于同处在南亚热带的鼎湖自然保护区森林的CH4通量，鼎湖自然保护区常绿阔叶林、混交林和马尾松林土壤CH4的年均通量分别是本研究结果的4．43倍、2．70倍和2．28倍。
10．低N(N1)和高N处理(N2)下，荷木林土壤3种气体的通量均在第3次测定时达到峰值，CO2通量最高值分别为803和1331 mg CO2-Cm-2h-1，土壤N2O通量峰值分别为952和1061 ug N2O-N m-2h-1，CH4排放通量的峰值分别为26．7、26．3和27．0 mg CH4-C m-2h-1。