华南植物园森林土壤磷形态分级、转化及调控研究获进展
2017/2/28 

  评估陆地生态系统尤其复杂而多样化的热带亚热带森林生态系统的养分有效性是生产力和生物多样性研究的基础和核心任务。为此,中科院华南植物园生态及环境科学研究中心科研人员以演替序列、海拔梯度森林和全球自然林为对象,开展土壤P转化相关研究并取得若干进展。在森林演替序列上,揭示了土壤微生物和化学过程密切配合共同维持潜在和活性有效磷组分的含量,尤其演替后期原生老龄林的潜在生物有效磷含量显著升高,土壤磷循环更加活跃而高效,初步表明亚热带森林演替并不遵循成土序列上原生演替的经典理论假设,未必一定导致土壤磷有效性的下降。在海拔梯度上,阐明了土壤有机碳、总氮及微生物生物量碳氮含量随海拔升高而线性增加,磷、碳:磷(C:P)和氮:磷(N:P)比值则为非线性二次曲线变化的分异规律,以及低地森林土壤磷限制向山地森林土壤氮限制转变及其对生物地球化学过程影响的相对重要性。在全球尺度上,检验并改进后的土壤磷转化结构模型(图1)初步揭示了固相不稳定无机磷而非传统认知的水溶性磷组分在土壤磷转化过程中的核心作用,为深入研究全球变化背景下热带亚热带森林土壤磷转化和供给的生物地球化学调控奠定了基础,也为陆地碳循环模型中合适P因子的考量提供启示。

  相关结果发表在Biology and Fertility of Soils2016,52: 41-51);Scientific Reports2016, 6: DOI: 10.1038/ srep24261);Global Biogeochemical Cycles2016, DOI:10.1002)。本研究得到国家自然科学基金项目和中国科学院战略性先导科技专项课题的资助。

图:基于全球自然林土壤P组分数据库的土壤磷转化结构模型