《中国科学院亚热带农业生态研究所在多营养级生物多样性提升土壤磷活化机制方面取得新进展,发现喀斯特区生物多样性和磷活化能力高于非喀斯特区,温度升高增强森林土壤磷活化,喀斯特森林恢复重建促进土壤磷生物活化-吸收协同提升,缓解磷限制。》

  • 编译者: AI智能小编
  • 发布时间:2025-11-21
  • 亚热带地区的农田和森林生态系统普遍面临磷限制问题,这对农业的可持续发展和森林生态系统的结构与功能稳定不利。植物和解磷细菌是土壤磷活化的关键驱动者,其能力受气候、土地利用类型、岩性特征及高营养级生物的影响。中国科学院亚热带农业生态研究所在这一领域取得新进展,通过在中国西南亚热带地区建立不同岩性的南北样带,研究了耕地向森林演替过程中多营养级生物多样性及其相互作用对土壤磷活化功能的影响。 研究发现,无论是喀斯特农田还是非喀斯特农田,长期施肥增加了土壤中等活性和稳定磷组分的积累,削弱了生物磷活化能力。当耕地转变为森林后,喀斯特土壤活性磷组分增加了43.8%,中等活性磷和稳定磷组分分别减少了79.1%和36.6%;非喀斯特土壤中的这些组分则分别减少了62.6%和34.8%。此外,喀斯特区的多营养级生物多样性和磷活化能力高于非喀斯特区,且温度升高会增强多营养级生物对森林土壤磷活化能力的正向调控。 在喀斯特区域,通过增强解磷细菌—菌根植物—线虫的级联关系,可提升土壤磷的生物活化和吸收,降低高钙/镁环境下的磷沉淀固定作用,从而缓解磷限制。然而,由于喀斯特生态系统脆弱,人为干扰如耕作和毁林极易导致物种丧失,削弱多营养级生物间的相互依存关系。因此,农田磷素管理应减少磷肥投入,增强土壤残留磷的生物活化,遵循“促活化,增吸收”的绿色可持续发展理念。该成果对缓解喀斯特生态系统磷限制、促进植被可持续恢复具有重要参考价值,相关研究成果已发表在《高级研究杂志》(Journal of Advanced Research)上。
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