磷的有效供給是生態(tài)系統(tǒng)發(fā)育和穩(wěn)定的必要條件,因而成土早期磷的生物地球化學循環(huán)機理對裸地植被恢復工程具有重要意義。在國家自然科學基金(412資助下,成都山地所吳艷宏研究團隊基于貢嘎山東坡海螺溝冰川退縮跡地,揭示了不同植被演替階段和土層中土壤磷的生物有效性和礦化強度,分析了有機磷礦化過程的影響因素,初步闡明了早期成土過程中土壤有機磷的礦化機理。
研究發(fā)現(xiàn),退縮跡地土壤中有機磷的礦化速率主要受有機碳的礦化速率影響,而與磷的生物有效性相關(guān)性較差;在碳的礦化速率較高時,磷酸根在微生物細胞內(nèi)發(fā)生積累(微生物量碳比磷計量比低至8:1),表明磷酸根可能作為有機碳礦化的副產(chǎn)物釋放出來;生態(tài)系統(tǒng)發(fā)育早期(2-125年),土壤有機磷和有機碳按計量比同步積累。這些證據(jù)表明土壤發(fā)育早期,微生物對碳的需求可能是驅(qū)動土壤有機磷礦化的主要機制。因為發(fā)育早期植被快速演替過程中有較大的磷需求并可能受磷限制,碳需求驅(qū)動的有機磷礦化對演替早期植被的磷養(yǎng)分獲取意義重大。
以上研究結(jié)果有助于認識成土早期磷的生物地球化學循環(huán)機理,可用于指導裸地植被恢復和早期生態(tài)系統(tǒng)的管理。
研究成果發(fā)表在國際學術(shù)期刊Biology and Fertility of Soils上。
成土早期土壤有機磷礦化機理概念圖
土壤有機碳礦化對有機磷礦化的影響