传统观念认为酸性条件下由于硝化细菌的活性受到抑制，且硝化微生物一般以氨分子作底物，因此该条件下硝化作用不强。氮肥对热带、亚热带酸性红壤加速酸化的研究不多。然而，人们很早就观察到酸性土壤中仍可发生硝化反应，但相关机制一直不清楚。

2005 年 Konneke 等在 Nature上发表论文首次报道海洋中的古菌可以催化铵态氮氧化，随后 Leininger 等也在 Nature 上发表论文报道土壤中有大量氨氧化古菌存在，其数量甚至超过氨氧化细菌，可能是土壤生态系统中最丰富的氨氧化微生物。

近年来随着研究的深入，越来越多的证据表明氨氧化古菌可能在酸性土壤的硝化反应中发挥主导作用。因此，热带、亚热带地区酸性红壤中硝化反应与土壤酸化的关系成为新的研究热点。

但不同土地利用方式、氮肥的品种和施用水平对红壤酸化的影响及其与硝化反应的关系有待深入研究，特别是通过长期施肥试验结合短期模拟研究阐明红壤酸化与硝化反应的定量关系可为酸化控制提供依据。

3 土壤酸化对土壤肥力、养分循环和土壤生物的负面影响

土壤酸化导致 H 浓度增加，它与Ca2 、Mg2 、K 等盐基性养分阳离子竞争交换位，导致这些盐基离子大量淋失。酸沉降导致的土壤溶液中SO42-和NO3-浓度增加也促进了盐基离子的淋失。

Lawrence等在 Nature 上发表的数据显示酸沉降导致的土壤铝活化是北美森林土壤缺钙的主要原因，因为土壤有效态钙含量与土壤交换性铝呈显著的负相关关系。酸化后土壤对磷酸根、钼酸根和硼酸根的吸附能力增加，土壤中磷和微量元素钼和硼有效性降低。

土壤酸化加速矿物风化，促进土壤 2︰1 黏土矿物向 1︰1 型高岭石的转化，土壤阳离子交换量(CEC)减小，对盐基阳离子和 NH4 的吸持能力减弱，土壤保肥能力减小。

土壤酸化使土壤中 H 、铝和锰等毒性元素浓度增加，活动性增强，从而影响植物的正常生长。酸性土壤中铝毒被认为是森林退化、农作物生长不良甚至减产的主要原因。

早期研究认为Al3 和单核羟基铝是主要毒性形态铝，后来研究发现聚合形态的羟基铝也对生物具有毒性。钙对缓解铝毒有重要作用，因此酸性土壤溶液中 Ca/Al 摩尔比常被用作评估酸性土壤肥力退化和酸化影响森林生长的重要指标。