引言
湿地生态系统仅占全球陆地面积的 5%–8%，但却封存了全球约 20%–30% 的土壤有机碳 (SOC)，使其成为最重要的陆地碳库之一 (Salimi et al., 2021)。湿地 SOC 矿化是将土壤碳储存与大气 CO? 排放联系起来的关键过程，全球湿地土壤 CO? 排放量估计约为 2.26 Mg C·hm?2·a?1 (Ouyang et al., 2024)。随着全球气候变化的持续和人类活动的加剧，土壤在形成和长期利用过程中经历的淹水历史、由降水格局改变驱动的土壤湿度波动，以及因大气氮沉降升高导致的氮输入变化，共同塑造了湿地土壤碳循环和温室气体排放 (Bao et al., 2023; López Lloreda et al., 2024; Tian et al., 2025)。
湿度状况和氮输入是 SOC 矿化的两个关键环境驱动因子。湿度主要通过影响氧气可用性、基质扩散和微生物代谢过程发挥作用 (Chapman et al., 2019; Oertel et al., 2016)。适宜的湿度促进好氧微生物活性和溶解性有机碳 (DOC) 的迁移，从而加速矿化 (Chen et al., 2024)。由长期淹水形成的厌氧条件限制了好氧分解并降低了有机质降解率 (O'Connor et al., 2019; Wang et al., 2016)。相反，水分亏缺限制了基质扩散和微生物与基质之间的有效接触，抑制土壤呼吸 (Afsar et al., 2023; X. Yang et al., 2024a)，导致 SOC 矿化对湿度的响应呈现非线性或单峰模式 (Peng et al., 2026; Sun et al., 2015)。
氮输入对 SOC 矿化的影响表现出显著的剂量依赖性和情境依赖性 (Gong et al., 2025; Yang et al., 2025)。适量的氮添加缓解了微生物氮限制并刺激胞外酶分泌，增强了分解速率 (Tang et al., 2023; Zhao et al., 2017)。然而，过量的氮可能会改变微生物资源利用策略，或通过土壤酸化和生理压力抑制矿化 (Adamczyk et al., 2025; Chen et al., 2014; Feng et al., 2022; Wang et al., 2026)。此外，铵态氮 (NH?+-N) 和硝态氮 (NO??-N) 的生态效应存在差异 (Nazir, 2024; Trivedi et al., 2016)。水和氮并非独立作用；相反，它们通过氧化还原状态、微生物营养限制和土壤 pH 值耦合在一起，SOC、DOC、微生物生物量碳、无机氮组分、pH 值和胞外酶活性共同参与了矿化过程 (Hao et al., 2025; Ma et al., 2024)。
值得注意的是，土壤的淹水历史通过长期塑造氧化还原环境，创造了深刻的水文遗留效应。永久淹水土壤的低氧条件不仅有利于有机质积累，还塑造了以厌氧菌为主导的微生物群落结构和代谢途径 (Keiluweit et al., 2017; Liesack et al., 2000)，而长期非淹水土壤则以好氧分解过程为主。这种由历史环境差异驱动的微生物群落分化已被证明深刻影响土壤对随后湿度波动和干湿循环的响应特征 (Borken and Matzner, 2009; Evans and Wallenstein, 2012)。
辽河盆地的湿地包括上游和中游沼泽、平原农田以及下游河口滨海湿地，表现出显著的水文和土地利用异质性 (Tian et al., 2025)。该盆地之前的碳循环研究主要集中于下游河口区，主要调查盐度梯度对 SOC 矿化的影响 (Li et al., 2019; Yang et al., 2018)、温室气体 (CO? 和 CH?) 的排放通量模式 (Liu et al., 2018) 以及生态修复和人类活动引起的碳库储量扰动 (Yan et al., 2023; Zhang et al., 2026)。然而，目前的研究主要集中在下游区域的单因子驱动或静态碳储量评估。对于盆地中游的内陆湿地，SOC 矿化如何响应具有不同长期淹水历史的土壤中湿度和氮输入的交互作用仍不清楚，其潜在驱动机制和因果路径尚未得到系统比较或量化。
因此，本研究提出假设，由于厌氧遗留效应，具有不同淹水历史的土壤对水氮交互表现出差异化的响应模式，且耦合水氮条件对 SOC 矿化的影响受碳氮组分和胞外酶活性的共同调控。为了验证这一假设，对辽河盆地七星湿地的四种土壤类型进行了实验室双因子水氮培养实验，旨在：(1) 表征 SOC 矿化如何响应水和氮梯度；(2) 识别关键驱动因子；(3) 阐明具有不同淹水历史的土壤之间差异化的驱动路径。通过将淹水历史纳入水氮交互框架，本研究为理解气候变化下湿地 SOC 矿化提供了机制基础。
