外源磷氮添加对土壤影响机制被揭示

近日，中国科学院成都生物研究所退化土壤生态功能恢复创新团队以川西典型云杉人工林为研究对象，系统探讨了在有无磷添加条件下长期氮添加对亚高山森林土壤有机碳形成和稳定的影响机制。相关研究成果于4月27日在线发表于《国际土壤科学杂志》上。

土壤有机碳固存在全球碳循环中扮演重要角色，是当前土壤学、全球变化生态学和森林生态学研究领域的热点。同时，人为活动所导致的氮磷输入和大气氮磷沉降提高了陆地生态系统的氮磷可利用性，进而会通过调控植物生长和微生物活性对土壤有机碳动态产生显著影响。土壤有机碳的组成成分复杂，在全球变化等外界因素的影响下，其变化不仅体现在碳库大小的变化上，也体现在具有不同植物和微生物来源、物理化学特性及稳定机制的组分变化上。

然而，在有无磷添加条件下，不同土壤有机碳组分对氮添加的响应是否有异同以及控制这种响应的潜在机制尚不明确，很大程度上限制了对全球变化背景下土壤有机碳动态的深入认识。

该研究结果表明，在无磷添加下，氮添加减少植物木质素对土壤有机碳的贡献，但增加微生物残体对土壤有机碳的贡献。在有磷添加下，氮添加未改变植物源和微生物源碳对土壤有机碳的贡献。

此外，无论磷添加与否，颗粒态和矿物结合态有机碳及其占土壤有机碳的比例对氮添加均不敏感。

由此，研究团队认为，外源磷输入在调控氮添加下植物源和微生物源碳介导的亚高山森林土壤有机碳固存过程中具有潜在作用。该研究将提高对复杂的土壤有机碳动态变化和长期的土壤固碳潜力的理解和预测，以应对未来氮磷可利用性的变化。