成都生物研究所在青藏高原土地利用變化影響土壤磷組分方面獲得新進(jìn)展
時間:2022-10-09
磷是植物和土壤生物發(fā)育的第二大必需營養(yǎng)元素,僅次于氮。土壤中存在多種化學(xué)形態(tài)的磷,不同形態(tài)磷的生物有效性不同,其循環(huán)過程也存在差異。土壤磷對植物和土壤生物的有效性取決于土壤磷組成,土地利用變化可通過改變植被覆蓋和其他相關(guān)屬性進(jìn)而影響土壤物理、化學(xué)和生物特性,對土壤磷形態(tài)和分布具有顯著影響。青藏高原是全球最脆弱的地區(qū)之一,生態(tài)系統(tǒng)容易受到全球氣候變化和人類活動的影響,該區(qū)域在環(huán)境和植被覆蓋變化方面具有高度多樣性。了解土地利用變化對青藏高原地區(qū)土壤磷組分的影響,對評估該區(qū)域土壤磷循環(huán)和可持續(xù)性具有至關(guān)重要的意義。
基于此,中國科學(xué)院成都生物研究所博士研究生Belayneh Azene在博士生導(dǎo)師潘開文研究員的指導(dǎo)下,以天然林、人工林、農(nóng)田和灌木林四種土地利用類型土壤為研究對象,采用Hedley分級方法測定磷組分,研究青藏高原東南緣亞高山生態(tài)系統(tǒng)中土地利用類型變化對土壤磷組分的影響。結(jié)果表明:(1)土地利用變化和土壤深度對磷形態(tài)有顯著的影響。天然林轉(zhuǎn)換為人工林、農(nóng)田和灌木林后,土壤有機(jī)磷均降低。由于有機(jī)物質(zhì)減少,農(nóng)田土壤有機(jī)磷組分損失程度最高。由于化肥施用,農(nóng)田土壤總磷和無機(jī)磷組分顯著高于其他土地利用類型。(2)各土地利用方式下,土壤有機(jī)磷組分以NaOH-Po為主,占總磷的63.3~73.14%;土壤無機(jī)磷組分以HCl-Pi為主,農(nóng)田土壤HCl-Pi占總磷的42.74%。(3)土壤含水量、pH值、土壤有機(jī)碳、總氮和鈣是影響土壤磷組分的關(guān)鍵土壤因子。有機(jī)磷組分與土壤有機(jī)碳和全氮呈極顯著正相關(guān),土壤有機(jī)質(zhì)在維持土壤磷儲量中起著重要作用。結(jié)果表明,可以通過減少土壤有機(jī)質(zhì)損失來維持土壤磷儲量,研究結(jié)果對青藏高原東南緣土壤磷有效管理具有重要理論和實踐意義。
相關(guān)研究結(jié)果以“Response of soil phosphorus fractions to land use change in the subalpine ecosystems of Southeast margin of Qinghai-Tibet Plateau, Southwest China”為題發(fā)表在《Ecological Indicators》。成都生物研究所博士研究生Belayneh Azene為論文第一作者,潘開文研究員為論文通訊作者。該研究得到國家自然科學(xué)基金(31961133012)、波蘭國家科學(xué)中心(2018/30/Q/NZ9/00378)、第二次青藏高原科學(xué)考察和研究計劃(2019QZK0303)、雅江生物物種(植物)調(diào)查和評估項目的聯(lián)合資助。
圖1 不同土地利用類型土壤磷組分含量
圖2 不同土地利用類型土壤磷組分比例
圖3 土壤磷含量與土壤性質(zhì)的關(guān)系
圖4 研究區(qū)域土地利用類型