1 土壤碳循环过程对增温的响应与反馈

利用土壤增温控制实验平台，明晰土壤有机碳分解对增温的敏感性和适应性，阐明典型生态系统土壤有机碳对增温的响应与反馈机制。

2 土壤碳循环关键过程对极端降水的响应

利用水分控制(隔离降雨)实验平台，揭示极端降水下土壤碳排放的关键影响因子及滞后效应，阐明土壤碳循环关键过程对极端降水的响应与适应机制。

3 土壤碳动态对氮、磷养分输入变化的响应

利用水热梯度上氮磷添加实验平台，揭示典型土壤碳动态对氮磷耦合作用响应的一般性和特殊性规律与机制。

4 土壤碳循环过程对水、热及养分交互作用的响应

利用温度和降水野外控制实验平台，揭示土壤碳循环关键过程对水热交互作用的响应机制；利用氮磷添加实验平台结合枯落物添加和去除处理(detritus input and removal treatments，DIRT)实验，重点揭示氮磷与外源碳输入交互作用对土壤有机碳分解的激发效应及机制。