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成都生物所在根际土壤有效磷海拔梯度变化规律及其关键驱动因素研究中获新进展
发表日期: 2024-06-04 作者: 李敏 文章来源:
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陆地生态系统普遍存在磷限制,而大气二氧化碳浓度和氮沉降增加将加剧碳氮磷化学计量比失衡和磷限制。因此,理解土壤磷有效性及其驱动因素有助于预测环境变化下生态系统结构和功能的响应。根际是植物与土壤之间进行碳和养分交换的关键界面,根系通过在根际分泌和释放质子、有机酸、胞外酶以及促进微生物生物量磷周转等途径调控磷的有效性,也使得根际磷动态相比非根际更加复杂和难以预测,因此亟需开展系统研究以揭示根际有效磷的关键驱动因素。海拔梯度是研究环境变化背景下生态过程演化规律的天然试验平台,有助于探究磷的生物有效性对于长期环境变化的响应。

基于此,欧洲杯竞猜森林生态过程与调控项目组尹华军研究团队,以四川卧龙岷江冷杉林(Abies faxoniana)为研究对象,探讨了不同海拔梯度下根际土壤有效磷的变化规律,并结合对温度、土壤生物和非生物性质的分析,进一步揭示了根际有效磷的潜在驱动因素。研究结果显示:Ⅰ)在海拔3060米以下时,根际有效磷含量随海拔升高而降低,但在海拔3200米处,根际有效磷含量却上升(图1)。Ⅱ)结构方程模型表明,温度和土壤性质(如pH和有机碳含量)通过无定形铁/铝氧化物和微生物生物量磷调控根际有效磷含量,其中无定形铁/铝氧化物和微生物生物量磷分别对根际有效磷产生负向和正向影响(图2)。以上结果表明,微生物生物量磷周转是促进根际磷有效性的关键过程,也可能是维持高海拔树线磷养分充分供给的重要机制。

上述研究结果于2024年5月22日以“Close linkage between available and microbial biomass phosphorus in the rhizosphere of alpine coniferous forests along an altitudinal gradient”为题,在线发表于国际期刊《Rhizosphere》上。成都生物研究所硕士研究生李敏和已毕业的硕士研究生何茜为论文的共同第一作者,通讯作者为成都生物研究所王吉鹏青年副研究员和西藏农牧学院张新军副教授。本研究得到了西藏自治区科技计划项目、国家自然科学基金、中国教育部西藏高原森林生态重点实验室(西藏农牧学院)开放研究基金和四川省自然科学基金的联合资助。

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图1根际磷组分沿海拔的变化规律

图2 根际有效磷与潜在驱动因素的关系




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