雨林中的生物和化学过程对于这些生态系统保留养分的方式至关重要，但许多细节仍不清楚。一个重要的问题是亚硝酸盐会发生什么情况，亚硝酸盐是一种高活性氮形式，通常不会在土壤中停留很长时间，而是由硝酸盐转化形成。人们通常认为只有微生物可以控制亚硝酸盐的变化。然而，新的结果表明，化学反应本身（无需生物体的帮助）也可以通过将亚硝酸盐附着在有机材料上而将其锁定在土壤中，有机材料是由腐烂的植物和动物形成的天然物质。这一隐藏的过程可能是为什么雨林土壤在强降雨的情况下仍保持肥沃的关键之一。
拉弗龙特拉大学的弗朗西斯科·马图斯教授带领一组科学家仔细研究了这个问题。他们的研究结果发表在《森林》和《环境管理杂志》上。
研究小组利用稳定形式的氮同位素标记，使科学家能够追踪元素的运动，研究了火山地区和非火山雨林景观的土壤。当他们从环境中去除氧气并创造无氧或缺氧条件时，他们注意到添加的硝酸盐，尤其是亚硝酸盐，开始迅速消失。在很短的时间内，一半以上就消失了，几天之内，大部分转化为有机氮，首先溶解在土壤中的水中，然后融入固体有机物，成为稳定池的一部分，不易立即损失，但对长期肥力至关重要。事实上，无论土壤来源如何，几乎四分之三的亚硝酸盐都存在于有机物中。
最引人注目的是，添加到土壤中的硝酸盐和亚硝酸盐的量比最初形成土壤的岩石类型更重要。简而言之，进入系统的亚硝酸盐量决定了以有机形式残留的亚硝酸盐量。正如马图斯教授解释的那样：“这些结果表明，大部分添加的硝酸盐转化为亚硝酸盐，可以非生物方式融入到未受污染的古老温带雨林的 DON 和 SON 中，无论它是在火山土壤还是非火山土壤上生长的”。这里，DON 和 SON 指的是溶解的和固体的有机氮，即与水混合并与土壤有机形式的成分结合的氮。
另一个重要的见解是，雨林通常不会以游离矿物形式损失氮，而是与有机物质结合在一起。这一新证据表明，土壤可以捕获通过自然化学反应从硝酸盐转化而来的亚硝酸盐，从而减少生态系统养分的损失。马图斯教授表示，这种阻力表明土壤中可用的有机物质的量对于氮的稳定比来自母岩的土壤类型更重要。
除了雨林本身之外，这些发现还为我们如何理解全球氮循环（即氮在空气、土壤、植物和水之间的运动）增添了重要知识。潮湿森林中的养分浸出速度通常比干燥地区更快，但这种化学途径有助于解释为什么矿物质形式的氮流失得不多。研究人员还提出了“铁轮假说”，即土壤中的铁有助于将氮循环转化为有机形式，为雨林提供了另一种即使在大雨下也能保存养分的方式。
总体而言，马图斯教授的研究强调，化学反应（而不仅仅是微生物）对于维持健康和肥沃的雨林至关重要。正如他总结的那样：“这揭示了未受污染的温带雨林对氮流失的自然恢复力，这影响了长期的生态系统稳定性和养分循环”。
期刊参考文献
Matus F.、Dyckmans J.、Stock SC、Merino C.、Dippold MA、Kuzyakov Y.“非生物亚硝酸盐融入雨林生态系统内火山和非火山土壤中的有机物。”森林，2025； 16（6）：930。DOI：
Matus, F.、Alvarez, E.、Godoy, R.、Iturriaga-Vasquez, P.、Farias-Cea, A.、Parada, J.、Merino, C.、Nájera, F.、Mendoza, D.、Jofré, I.、Knicker, H.、Dippold, MA、Kuzyakov, Y.、Schluesselburg, L.、Boy, J. 等。 “铁轮假说 II：矿物氮非生物地融入温带森林生态系统火山土壤的有机池中。”环境管理杂志，2025； 391：126311。
