土壤呼吸是陆地生态系统排放到大气CO₂的最大通量，在全球碳循环中起着重要作用。极端气候事件是全球气候变化的重要表现。在北半球，特别是中高纬度地区，极端降水事情发生的频率和强度在不断增加。极端降水可能通过强烈改变陆地生态系统的水文条件影响土壤碳循环。然而，由于极端气候事件具有偶然性和难以预测性，目前关于极端降水情景下土壤呼吸及其对氮肥响应的研究少见报道。
　　南京土壤研究所丁维新课题组以位于黑龙江省的中科院海伦农业生态实验站为基地，开展多年原位试验，连续测定土壤呼吸及其组分自养呼吸和异养呼吸。研究发现，在正常降雨年份的2011/2012和2012/2013年，氮肥分别提高土壤呼吸23.9%和10.9%。这种促进作用主要是由于施氮提高作物生物量，促进光合产物供应，提高自养呼吸；而异养呼吸对氮肥没有响应。在2013/2014年夏季，发生了有气象记录以来的最大降雨事件（日降雨量178 mm），导致土壤淹水，产生厌氧环境，抑制作物光合作用，使得自养呼吸和异养呼吸分别比正常年份降低36.8%和59.1%，消减了土壤呼吸对氮肥的响应。相反，2012/2013年冬季极端降雪（大约为正常年份的3倍），导致2013年春季解冻期土壤含水量迅速增加，促进非生长季土壤有机质的矿化。但是，与正常年份相比，极端降水削弱了氮肥对非生长季土壤呼吸的激发作用。

　　上述研究结果在线发表在Global Change Biology期刊上（Chen ZM, Xu YH, Zhou XH, Tang JW, Yakov Kuzyakov, Yu HY, Fan JL, Ding WX. Extreme rainfall and snowfall alter responses of soil respiration to nitrogen fertilization: a 3-year field experiment. Global Change Biology, 2017, doi: 10.1111/gcb.13620）。
　　

　　极端降雨抑制土壤呼吸及其对氮肥的响应