（1）不同初始SOC含量下氮肥对POC和MAOC的影响
全球阈值分析评估了POC和MAOC对不同初始SOC含量的响应，确定了其响应表现出突变的特定SOC水平（图2），初始SOC介导氮肥对土壤功能碳库影响的阈值为POC：14.8 g kg-1；MAOC：13.2 g kg-1。具体来说，初始SOC含量小于14.8 g kg -1时，POC急剧上升，然后略有下降。但在初始SOC含量较低时，MAOC急剧下降，当超过13.2 g kg -1土壤SOC阈值后，MAOC随土壤SOC的增加而略有下降。
图2全球耕地土壤初始SOC介导的氮肥对POC和MAOC积累的影响
（2）当前施氮情景下全球农田POC和MAOC的变化
全球预测表明，在过去十年，相比未施肥，氮肥使POC和MAOC分别增加26%和8.3%（图3）。具体而言，氮肥低SOC含量的土壤中POC增加26%，高SOC含量的土壤增加22%。但是，施肥诱导的MAOC增长幅度较小，在低SOC含量的土壤中增加7%，高SOC含量的土壤中增加8%。
图3氮肥对全球尺度旱地农田的POC和MAOC积累的预测
（3）10年N添加下4个实验区POC和MAOC的不同响应
四个长期施肥试验区的研究发现，土壤碳库对N添加的响应在很大程度上取决于初始SOC含量。根据初始SOC含量将4个试验区的土壤分为两类：贫C土壤和富C土壤。贫C土壤和富C土壤POC和MAOC含量的变化存在强烈对比，POC和MAOC含量对氮肥的响应可分为两类：POC累积响应和MAOC累积响应（图4）。进一步分析表明，氮肥对贫C土壤的POC含量有正向影响，与未施氮的土壤（N0）相比，POC含量平均增加了105%；然而，相对于N0，氮添加仅仅使富C土壤中的MAOC含量增加了15%，这表明氮肥在贫C土壤中能促进更多的POC积累；在富C土壤中则倾向于促进MAOC的增加（图5）。
图4四个试验区域POC和MAOC对氮肥的响应
图5长期施氮对碳库（POC、MAOC）起源、转化、稳定性以及动态关键指标的影响
（4）恢复农业用地的土壤SOC对于加强可持续农业生产和提供可行的缓解策略至关重要
目前根据土壤肥力水平评估氮肥对POC和MAOC的影响尚不充分，这阻碍了可持续农业的推进和固碳效益的优化。初始SOC含量通过直接作用于植物碳输入，以及间接作用于微生物转化、物理和矿物保护，影响氮诱导的POC和MAOC的变化（图6）。
在低SOC含量的土壤中，氮肥加强微生物化学计量不平衡，表现为碳和养分限制加剧，微生物分解代谢加强，不利于微生物残体的积累，更多的植物源碳得以保留，同时氮肥增加了土壤团聚体的稳定性，在团聚体保护增强作用下，植物源碳稳定，从而促进POC的积累。总体而言，氮添加对贫C土壤POC的正向作用取决于增加的根系生物量和木质素之间的相互作用、细胞外酶活性的改变以及强大的土壤团聚体保护。
在高SOC含量的土壤中，氮肥缓解微生物的化学计量不平衡，促进微生物合成代谢及残体碳的积累，并且高SOC含量的土壤矿物保护增强，进一步稳定残体碳，从而促进MAOC的增加。总体而言，在富含C土壤中，N诱导的MAOC积累主要是由于积累的残体量和矿物质稳定性的增加，结果强调了根系生物量、微生物特性和矿物质是影响富含C的土壤中N添加下MAOC水平积累的关键预测因子。
图6氮肥对不同肥力土壤碳库组分的来源-转化-稳定的影响模式图