土壤有机磷(P_(o))是土壤中重要的磷库,其形态、含量与生物有效性随成土过程而发生变化,进而影响土壤磷素供应、养分平衡及生态系统生产力。然而,与土壤无机磷(P_(i))相比,以往的研究对P_(o)的重视不够,这主要是由于土壤中P_(o)的提取、分析和鉴定方法难于P_(i)。近年来,随着液相^(31)P核磁共振(^(31) P NMR)波谱技术在土壤学领域的应用,为定量分析土壤P_(o)组分及含量提供了新的技术手段,同时为更好地理解生态系统演化过程中不同形态P_(o)的转化特征奠定了基础。本文主要总结了土壤P_(o)的种类和性质,介绍了液相^(31)P NMR分析土壤P_(o)的原理和方法,在此基础上综述了自然成土过程中不同形态P_(o)的转化特征及其影响因素,并指出了需进一步研究的方向和关键科学问题:包括量化成土过程中不同形态P_(o)转化速率、途径与环境阈值,阐明不同发育阶段土壤P_(o)与C、N等养分之间的耦合关系及其固释机理,构建不同类型土壤P_(o)演化模型。回答上述问题有助于更好地理解地球关键带磷素生物地球化学循环,为不同发育阶段土壤养分管理与调控及土壤资源可持续利用提供理论依据。
本研究比较了青藏高原高寒草甸土壤呼吸速率(Rs)、自养呼吸速率(Ra)和异养呼吸速率(Rh)随施氮梯度的变化,揭示土壤呼吸及其组分变化的主要影响因素,为评价未来氮沉降背景下高寒草甸土壤碳释放提供科学依据。于2014年在四川红原青藏高原高寒草甸建立长期氮素添加平台,采取完全随机区组试验设计,设置0(N0,对照)、2(N2)、4(N4)、8(N8)、16(N16)和32 g N·m^(-2)·a^(-1)(N32)6个水平氮素添加控制实验。于2020年生长季对Rs、Ra和Rh进行监测。结果表明:施氮显著降低了土壤呼吸及其组分(P<0.05),且Ra的下降幅度大于Rh,导致Rh/Rs随施氮水平逐渐上升;不同施氮处理下Ra和Rh与土壤温度均呈显著的指数正相关(P<0.05);施氮降低了Ra的温度敏感性(Q_(10)),但提高了Rh的Q_(10)值;土壤呼吸各组分与土壤湿度的关系均不显著,但土壤温度和土壤湿度双因子模型对Ra和Rh的解释度高于单因素模型。本研究揭示了高寒草甸土壤呼吸及其组分对氮添加的响应特征及机制,可为评估高寒草甸生态系统对大气氮沉降的响应以及生态系统管理提供科学依据。
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