世界土壤受到一些人为的全球变化因素的影响。尽管以前的许多研究有助于理解单一的全球变化因素如何影响土壤性质，但是很少有研究旨在了解两种自然共存的全球变化驱动因素，比如氮沉降和降水增加如何影响关键的土壤性质。此外，大多数大气氮沉降和降水增加的研究是通过直接将N溶液或水加入森林地层来模拟的，因此在很大程度上忽略了自然条件下的一些关键的冠层过程。因此，这些以往的研究可能不能真实地模拟森林生态系统的自然大气中的氮沉降和降水增加。在田间试验中，我们利用新型冠层技术研究了温带落叶阔叶林氮沉降、增加降水及其组合对土壤化学性质和微生物群落的影响。我们发现土壤化学和微生物都对这些全球变化因素敏感，特别是同时施用的情况下。治疗开始2年内这些效果是明显的。冠层氮沉降立即加速了土壤酸化、碱性阳离子消耗和有毒金属积累。虽然增加的降水只能促进碱性阳离子淋溶，但这会加剧氮沉降的影响。增加的降水减少了土壤真菌的生物量，可能是由于湿润/再干燥的应力或Na的耗竭。当氮沉降和降水增加时，土壤革兰氏阴性菌显著降低，土壤细菌群落结构发生改变。革兰氏阴性细菌生物量的减少与有毒金属Al和Fe的积累密切相关。这些结果表明，氮沉降和降水增加后土壤阳离子的短期响应可能改变了微生物生物量和群落结构。
