沈阳生态所在氮素和水分添加影响草地无机磷组分研究方面取得进展

撰稿: 沈阳应用生态研究所 发布时间:2020-12-25

  磷是陆地生态系统初级生产力的限制性养分。在半干旱草地生态系统,很大一部分土壤磷以矿物结合态的无机磷存在(钙质土壤高达全磷的75%),虽然很难被植物直接利用,但其是重要的土壤储积磷库。在全球氮沉降增加与降水格局发生变化背景下,植物生产力显著提高,该储积磷库的活化情况,对缓解植物磷素限制具至关重要作用。 

  沈阳应用生态研究所土壤化学组研究团队以不同利用历史的北方半干旱草地为研究对象,将矿物结合态无机磷划分为低活性无机磷组分(主要被铁、铝化合物吸附固定)和难溶性无机磷组分(钙磷与闭蓄态磷),并研究了氮素和水分添加如何通过驱动无机磷组分的活化,而调控天然草地和弃耕草地土壤磷有效性和全磷含量。结果表明:1)弃耕草地因前期的耕作,促进了土壤有机质矿化过程,导致总无机磷含量较天然草地高;低活性和难溶性无机磷的变化均显著影响土壤全磷含量。2)两种草地利用历史下,土壤无机磷组分对处理的响应具趋同性,即氮添加通过引起土壤酸化,而加速难溶性无机磷向低活性无机磷转化,继而提高土壤有效磷。3)水添加降低了土壤有效磷含量,这主要是通过缓解土壤酸化、降低铁铝有效性和增加植物磷吸收,而减少低活性无机磷含量所导致。 

  以上研究成果以“Interacting effects of urea and water addition on soil mineral-bound phosphorus dynamics in semi-arid grasslands with different land-use history”为题发表在European Journal of Soil Science(DOI: 10.1111/ejss.13046, IF = 3.742)上,王汝振副研究员与刘贺永特别研究助理为论文共同第一作者,王汝振为通讯作者;该论文得到国家自然科学基金面上项目、中科院青促会人才项目等资助。 

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氮素和水分添加通过影响无机磷活化过程而调控土壤有效磷和全磷含量