增温对南亚热带森林土壤磷形态的影响及其对有效磷的贡献

磷(P)是森林生态系统生产力的重要限制性元素.土壤磷的有效性取决于磷的存在形态及其转化过程.目前有关增温如何调控磷形态转化过程,从而促进土壤有效磷含量增加的机制尚未明确.该研究以南亚热带森林为研究对象,采用沿海拔高度从300m下降至30m以模拟温度自然上升的方法,采集该林型0-10、10-20、20-40cm的土壤,并用适用于酸性土壤的连续浸提方法分离不同形态磷,研究增温对土壤不同形态磷含量的影响,探讨土壤不同形态磷与有效磷的关系,识别对土壤有效磷在增温背景下增加有重要贡献的磷组分.结果表明增温使0-10 cm的无机钙磷(Ca-Pi)及20-40 cm的无机铁磷(Fe-Pi)和总无机磷含量分别显著增加了65.5％、17.9％和18.5％,但对总有机磷及各有机磷组分含量均无显著影响.土壤不同形态磷与有效磷含量的相关分析表明,有效磷与无机态的不同形态磷及有机铝磷、有机铁磷含量均显著正相关,其中与Fe-Pi含量的相关性最强.通过土壤不同形态磷与有效磷含量的通径分析进一步发现,无机铝磷、Fe-Pi是土壤磷转化过程中的重要中间过渡性磷组分,且Fe-Pi是促进有效磷含量增加最重要的直接贡献磷组分.结合前期研究结果,增温可能增大了凋落物磷对土壤磷的输入,还可能强化了土壤的吸附和沉淀过程,使得更多进入到土壤的溶解态磷转化为Ca-Pi、Fe-Pi等缓效磷源,其中Fe-Pi可能成为南亚热带森林在气候变暖背景下最重要的有效磷来源.