唐立涛^,, 刘丹, 罗雪萍, 胡雷, 王长庭^,*西南民族大学青藏高原研究院, 成都 610041

Forest soil phosphorus stocks and distribution patterns in Qinghai, China

Li-Tao TANG^,, Dan LIU, Xue-Ping LUO, Lei HU, Chang-Ting WANG^,*Institute of Qinghai-Tibetan Plateau, Southwest Minzu University, Chengdu 610041, China

通讯作者: *wangct6@163.com;wangct@swun.edu.cn

编委: 杜盛
责任编辑: 赵航(实习)
收稿日期:2019-08-5接受日期:2019-11-11网络出版日期:2019-12-20

基金资助:

国家自然科学基金(31870407) 国家自然科学基金(31370542) 中央高校基本科研业务费专项基金(2020NZD03) 四川省科技计划重点研发项目(2018SZ033)

Corresponding authors: *wangct6@163.com;wangct@swun.edu.cn
Received:2019-08-5Accepted:2019-11-11Online:2019-12-20

Fund supported:

Supported by the National Natural Science Foundation(31870407) Supported by the National Natural Science Foundation(31370542) Special Fund Project for Basic Scientific Research Business Expenses of Central Universities(2020NZD03) Sichuan Science and Technology Plan to focus on Research and Development Project(2018SZ033)

摘要
磷(P)是地球生态系统中重要的生命元素。全球变化背景下, 科学地探究森林土壤磷储量现状及其影响因子, 对陆地生态系统的稳定以及磷的可持续利用具有重要意义。因此, 该研究利用青海省240个森林标准样地土壤实测数据, 并结合青海省森林资源清查资料估算出了青海省森林土壤磷储量, 揭示了其分布格局, 并讨论了土壤磷储量与环境因子的关系。结果表明: (1)青海省森林土壤磷储量为1.74 Tg, 全省1 m深土壤平均磷密度为4.65 Mg·hm ^-2, 土壤磷密度总体上呈地带性分布。(2)土壤磷密度在中低海拔(2 200-3 000 m)区域随海拔的升高显著减小, 在高海拔(3 300-3 900 m)区域随海拔高度的增加而显著变大。山地灰褐色森林土的磷密度最大且显著大于山地棕色暗针叶林土和山地暗褐土。(3)土壤磷含量随海拔升高显著减小, 山地棕色暗针叶林土各土层磷含量相对较大, 山地暗褐土的磷含量最小, 且土壤磷含量随着土层的加深而减小。(4)海拔、温度、土壤类型以及土壤含水量均对土壤磷含量有直接影响, 且影响较大, 其中海拔和温度是影响土壤磷含量变化的关键因子; 土壤磷密度对土壤容重、土壤磷含量、土壤含水量、海拔、土壤类型的变化响应较为明显, 而土壤容重可能是限制土壤磷密度变化的主导因素。
关键词： 磷储量;森林土壤;空间分布;环境因子;青海

Abstract
Aims Our objectives were to investigate the soil phosphorus (P) stocks and distribution patterns in forests of Qinghai Province, and to determine the relationships between soil phosphorus stocks and environmental factors.
Methods Phosphorus stocks in forest soils of Qinghai Province were estimated from measurement data of 240 standard sampling plots in combination with the forest type information in the Qinghai Forest Resources Inventory data. The distribution patterns were examined by spatial analysis.
Important findings Forest soil P stocks in Qinghai Province is estimated at 1.74 Tg. The average soil P density to 1 m depth is about 4.65 Mg·hm ^-2, displaying of pattern of zonal distribution. Soil P density significantly decreases first and then increases with altitude, and is largest in Cinnamon forest soils and less in brown forest soils and dark cinnamon forest soils. Soil P content decreases significantly with altitude. The P content was highest in brown forest soils and lowest in dark cinnamon soils. Total P in the soil profile exhibited characteristics of surface accumulation. The structure equation model (SEM) shows that soil type, altitude, temperature, and soil moisture content have direct impacts on soil P content, with temperature and altitude being among the key factors. Soil P content, altitude, soil moisture content, soil depth, and soil bulk density all have significant effects on soil P density, with soil bulk density being the most prominent factor.
Keywords：phosphorus stocks;forest soil;spatial distribution pattern;environmental factor;Qinghai


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引用本文
唐立涛, 刘丹, 罗雪萍, 胡雷, 王长庭. 青海省森林土壤磷储量及其分布格局. 植物生态学报, 2019, 43(12): 1091-1103. DOI: 10.17521/cjpe.2019.0194
TANG Li-Tao, LIU Dan, LUO Xue-Ping, HU Lei, WANG Chang-Ting. Forest soil phosphorus stocks and distribution patterns in Qinghai, China. Chinese Journal of Plant Ecology, 2019, 43(12): 1091-1103. DOI: 10.17521/cjpe.2019.0194


磷是生态系统中重要的生命元素, 是地球上所有生命化学组成的基础之一(Vincent et al., 2012)。植物生长所必需的磷主要来源于土壤, 土壤是陆地生态系统中最大的磷库。土壤磷储量主要依靠矿石的风化和大气干湿沉降来维持(Ruttenberg, 2003)。气候、地形地貌、土壤发育阶段、微生物动态等均在生态系统土壤磷库的输入与输出过程中扮演着重要角色(Ippolito et al., 2010)。而土壤的生物化学过程以及植物自身的遗传特性则会影响土壤和植被之间的磷转移(Wei et al., 2010)。磷的通量几乎是单向的, 从陆地生态系统逐渐向江河海洋移动(Liu et al., 2008)。19世纪中叶以来, 全球变化显著地改变了陆地磷动态。陆地磷库对气候变暖响应敏感, 气候变暖使得土壤沙含量增加, 进而降低土壤原生矿物磷和有机磷库, 土壤总磷减少(Hou et al., 2018)。高降水波动引发森林土壤磷减少(Yuan et al., 2017), 氮沉降加速了森林土壤磷循环致使土壤总磷相对减少(Marklein & Houlton, 2011)。

森林约覆盖着地球陆地面积的30% (Fahey et al., 2010), 却占有全球陆地生态系统地上碳库的80%以及地下碳库的40% (FAO, 2005), 并在减缓全球气候变暖、维持碳平衡等方面意义重大。全球变化背景下, 人类活动加剧了森林生态系统土壤磷库的供需失衡(Smil, 2000) 。采伐、火烧、土地利用变化等人为干扰是森林环境变化的根本原因之一(Baeten et al., 2011), 直接导致森林土壤养分出现增减效应, 对土壤磷状态产生持续的影响(Dambrine et al., 2007)。考虑到全球陆地生态系统的磷限制(Augusto et al., 2017), 评估森林土壤磷储量现状及其影响因子, 有助于了解森林生态系统如何对全球变化作出响应, 利于加快将磷循环纳入地球系统模型的进程(Reed et al., 2015), 对陆地生态系统的稳定以及磷的可持续利用意义深远。

近年来, 不少国内外****研究评价了土壤碳、氮库(Allen et al., 2013), 但针对土壤磷库的估算报道不多(汪涛等, 2008), 并且主要集中于全球和国家尺度。Smil (2000)研究估算了全球农业土壤磷储量为5-6 Pg。Zhang等(2005)对中国表层(0-50 cm)土壤磷储量进行了估算, 结果表明中国土壤磷储量为3.5 Pg。郭焱培等(2017)研究结果显示中国北方灌丛1 m深土壤磷储量约为124.6 Tg。然而, 区域尺度上对土壤磷储量的定量评价还存在明显不足, 为了减少研究资料不足带来的土壤磷库估算的不确定性, 有必要对代表性地区的土壤磷储量和磷密度进行更加准确地评估(Zhang et al., 2005)。青藏高原是全球气候变暖的“启动器”和“放大器”, 青海省作为青藏高原的重要组成部分, 其森林生态系统在固碳制氧、涵养水源、保育土壤以及生物多样性保护等方面价值巨大, 具有极其重要的生态地位。同时也为研究森林土壤磷对全球变化的响应提供了理想的研究场所。然而目前关于青海省森林土壤磷储量的研究却鲜有报道。因此, 本研究在统一的取样标准下, 对青海省森林土壤磷进行了系统的实地调查, 准确估算出了青海省森林土壤磷密度和磷储量并探究了土壤磷变化的限制因素, 拟回答以下科学问题: 1)青海省森林土壤磷储量及其空间分布; 2)不同海拔和不同土壤类型磷的变化特征; 3)土壤磷与环境因子间的关系。

1 研究方法

1.1 研究区域概况

青海省地处青藏高原的东北部, 是澜沧江、长江、黄河的发源地。青海省东西长约1 200 km, 南北宽达800 km, 全境土地面积72.1 × 10⁴ km²。全省林地面积756.3 × 10⁴ hm², 占土地总面积的10.5%, 其中森林面积为64.5 × 10⁴ hm²。以寒温带针叶林为主, 且多分布于海拔2 000-4 000 m区域。青海地处中纬度地带, 境内地形差异显著, 气候独特, 是典型的高原大陆性气候, 年降水量16.7-776.1 mm, 年平均气温-3.7-6.0 ℃, 年蒸发量大部分在1 500 mm以上(字洪标等, 2017)。

1.2 研究方法

1.2.1 样地设置与采样

本研究遵循生态系统固碳项目技术规范编写组(2015)制定的统一要求, 并参考青海省森林资源连续清查结果, 在青海省21个县内分别选取环境条件(如坡度、坡向、郁闭度等)相似且具有代表性的落叶阔叶林和寒温性针叶林(图1), 充分考虑全省各森林类型(优势种)分布面积、蓄积比重、起源等情况, 设置80个主要林分类型标准样点。每个样点设置3个50 m × 20 m的样地, 样地之间距离大于100 m, 总计样地240个。在每个样地沿着对角线设置3个???1 m × 1 m的调查样方, 共计720个。在每个样方内(1 m × 1 m)使用内径≥5 cm的土钻, 按0-10、10-20、20-30、30-50、50-100 cm (不够100 cm至母质层为止), 每层随机钻取3钻土, 同一样方同一土层的土样混合成一个土壤样品。野外采回的土样先剔除土壤以外的侵入体(如植物残根、昆虫尸体和石块等)和新生体(如铁锰结合和石灰结合等), 尽快风干后并用木棍压碎。压碎土样先过10目(2 mm孔筛)再以四分法取适量样品磨细过100目(0.15 mm孔筛), 供测定全磷含量使用。

图1

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图1青海省森林土壤样点分布图。

Fig. 1Distribution of sampling sites of forest soil in Qinghai Province.



Table 1
表1
表1青海省样地基本信息表
Table 1Basic information of sampling sites of forest soil in Qinghai Province

森林类型 Forest type	采样区域 Sample area	优势树 Dominants species	样地数 Number of plots	土壤类型 Soil type	海拔 Altitude (m)
阔叶林 Broadleaf forest	循化、互助、民和、同仁、湟源、湟中、大通、门源、同德、化隆、兴海 Xunhua, Huzhu, Minhe, Tongren, Huangyuan, Huangzhong, Datong, Menyuan, Tongde, Hualong, Xinghai	白桦 Betula platyphylla	35	山地褐色针叶林土、山地灰褐色森林土、山地暗褐土 Cinnamon coniferous forest soil, gray cinnamon forest soil, dark cinnamon forest soil	2 200-3 000
		毛白杨 Populus tomentosa	13
		红桦 Betula albosinensis	5
		青杨 Populus cathayana	3
		山杨 Populus davidiana	9
针叶林 Coniferous forest	乐都、贵德、互助、门源、化隆、湟中、尖扎、同仁、祁连、玛沁、班玛、同德、玉树、囊谦、大通、都兰、循化、江西林场 Ledu, Guide, Huzhu, Menyuan, Hualong, Huangzhong, Jianzha, Tongren, Qilian, Maqin, Baima, Tongde, Yushu, Nangqien, Datong, Dulan, Xunhua, Jiangxi Forest Farm	青海云杉 Picea crassifolia	130	山地褐色针叶林土、山地灰褐色森林土、山地棕色暗针叶林土、山地暗褐土Cinnamon coniferous forest soil, gray cinnamon forest soil, brown forest soil, dark cinnamon forest soil	2 100-3 900
		青扦 Picea wilsonii	9
		圆柏 Juniperus chinensis	33
		落叶松 Larix gmelinii	3

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在样地内选择一个未受人为扰动, 植被结构和土壤具有代表性的地段, 挖100 cm深土壤剖面(不足100 cm深的挖至母质层)。沿剖面0-10、10-20、20-30、30-50、50-100 cm分层, 使用容积100 cm³的环刀采集各层土壤, 每层重复2次, 以供测定土壤容重和土壤含水量。

1.2.2 土样测定

土壤全磷含量测定采用NaOH碱熔-钼锑抗比色法(Hu et al., 2016)。野外测定环刀+鲜土质量, 实验室内测定环刀+干土质量以及环刀质量(环刀样品105 ℃下烘干至恒质量), 计算土壤容重以及土壤含水量。

1.2.3 其余数据来源

土壤磷化学性质相对稳定, 因而本研究采用年平均气温和平均年降水量探究其对土壤磷库的影响, 数据均来自中国气象数据共享网(中国气象数据网https://data.cma.cn/)。青海省森林土壤类型划分标准参照《青海森林》(青海森林编委会, 1993)和《青海土壤》(青海省农业资源区划办公室, 1997)。砾石含量数据来自《中国森林生态系统碳储量——动态及机制》(王万同等, 2018)。

1.2.4 数据处理计算

根据土壤碳密度的计算公式(郭焱培等, 2017), 本研究磷密度计算公式如下:

(1)SPD = Σ(1 - g_i) × ρ_i × TP_i × T_i
式中, SPD为土壤磷密度, g_i为第i层土壤的砾石含量, ρ_i为第i土层的容重, TP_i为第i土层的全磷含量, T_i为第i层土层厚度。各个林分的分布面积乘以林分磷密度再相加即得青海省磷储量。采用SPSS 10.0统计软件进行单因素方差分析, 检验不同土壤类型间磷含量和密度的差异性, 如果方差为齐性, 采用最小显著差异法进行多重比较, 若方差为非齐性, 则用Tamhane’s T2法进行多重比较(Zheng & Shangguan, 2007), 使用SPSS 10.0对土壤磷含量和磷密度与海拔之间的关系进行线性回归分析; 利用AMOS 17.0组建土壤磷含量、磷密度和环境因子的结构方程模型; 采用Arcgis 10.0地理统计分析软件对青海省土壤磷密度进行地理空间分析。使用Origin 8.5软件进行数据计算和图表绘制。

2 结果和分析

2.1 青海省森林土壤磷储量及磷密度空间分布

由表2可知, 青海省森林土壤磷储量为1.74 Tg。6种林分土壤磷储量之间差异较大, 介于32 256- 662 457 Mg之间。各个林分土壤磷储量从大到小的顺序为: 柏木林>云杉林>桦木林>杨树林>落叶松林>青扦林。青海省针叶林土壤磷储量远大于阔叶林, 且占到青海省森林土壤磷总储量的71%。

Table 2
表2
表2青海省森林磷储量
Table 2Phosphorus stocks in forest of Qinghai Province

林型 Forest type		面积 Area (100 hm2)	磷储量 Phosphorus stock (Mg)
			0-10 cm	10-20 cm	20-30 cm	30-50 cm	50-100 cm	合计 Total
阔叶林 Broadleaved forest	桦木 Betula	606	19 392	20 604	25 452	59 664	177 558	302 670
	杨树 Populus	404	15 352	15 756	19 796	42 420	113 524	206 848
针叶林 Coniferous forest	青扦 Picea wilsonii	56	2 296	2 632	3 472	8 624	15 232	32 256
	落叶松 Larix gmelinii	72	3 168	3 672	3 888	11 232	21 960	43 920
	柏木 Cupressus funebris	1 383	58 086	60 852	70 533	142 449	330 537	662 457
	青海云杉 Picea crassifolia	982	33 388	40 262	50 082	102 128	264 158	490 018
总计 Total		3 503	131 682	143 778	173 223	366 517	922 969	1 738 169

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不同林分土壤磷密度介于4.48-6.09 Mg·hm^-2之间(表3)。各林分土壤磷密度大小为: 落叶松林>青扦林>桦木林>杨树林>柏木林>云杉林。阔叶林土壤磷密度大于针叶林。

Table 3
表3
表3青海省森林土壤磷密度分配
Table 3Forest soil phosphorus density distribution in Qinghai Province

林型 Forest type		面积 Area (100 hm2)	磷密度 Phosphors density (Mg·hm-2)
			0-10 cm	10-20 cm	20-30 cm	30-50 cm	50-100 cm	0-100 cm
阔叶林 Broadleaved forest	桦木 Betula	606	0.32 ± 0.02	0.34 ± 0.02	0.42 ± 0.03	0.94 ± 0.06	2.93 ± 0.24	4.71
	杨树 Populus	404	0.38 ± 0.02	0.39 ± 0.02	0.49 ± 0.03	1.05 ± 0.08	2.81 ± 0.20	4.62
	平均值 Mean		0.37	0.35	0.46	1.03	2.86	4.68
针叶林 Coniferous forest	青扦 Picea wilsonii	56	0.41 ± 0.05	0.47 ± 0.11	0.62 ± 0.13	1.54 ± 0.33	2.72 ± 0.31	5.76
	落叶松 Larix gmelinii	72	0.44 ± 0.07	0.51 ± 0.05	0.54 ± 0.09	1.56 ± 0.01	3.05 ± 0.04	6.09
	柏木 Cupressus funebris	1 383	0.42 ± 0.03	0.44 ± 0.02	0.50 ± 0.03	1.03 ± 0.05	2.39 ± 0.12	4.50
	青海云杉 Picea crassifolia	982	0.31 ± 0.02	0.41 ± 0.02	0.51 ± 0.02	1.04 ± 0.04	2.69 ± 0.10	4.48
	平均值 Mean		0.34	0.42	0.52	1.06	2.59	4.58
平均值 Mean			0.35	0.40	0.50	1.05	2.66	4.65

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1 m深土壤平均磷密度为4.65 Mg·hm^-2, 且空间分布差异较大, 总体上呈地带性分布, 即随着经纬度的增加而变大(图2)。0-30 cm土层中(30-50 cm和50-100 cm土层厚度不一样故不加比较), 呈现出随着土层的加深土壤磷密度逐渐变大的垂直分布规律(图3)。20-30 cm土层土壤磷密度显著大于0-10 cm土层(p < 0.05)。

图2

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图2青海省森林土壤磷密度空间分布格局。

Fig. 2Spatial distribution patterns of forest soil phosphorus density in Qinghai Province.

图3

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图3不同土层土壤磷密度(平均值±标准误差)。不同大写字母表示不同土层土壤磷密度差异显著(p < 0.05)。

Fig. 3Phosphorus density of different soil layers (mean ± SE). Different uppercase letters indicate significant differences in soil phosphorus density between soil layers (p < 0.05).

2.2 不同海拔土壤磷变异特征

0-10、10-20、20-30和30-50 cm土壤磷含量在海拔2 200-3 000 m和3 300-3 900 m均与海拔呈显著负相关关系, 并且3 300 m处土壤磷含量较大(海拔3 000-3 300 m之间样本量稀少不予描述)。50-100 cm土层土壤磷含量在海拔2 200-3 000 m随着海拔增加而显著减少(p < 0.001), 在3 300-3 900 m随着海拔递增(图4)。

图4

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图4青海省森林土壤磷含量与海拔的关系。A, B, 0-10 cm; C, D, 10-20 cm; E, F, 20-30 cm; G, H, 30-50 cm; I, J, 50-100 cm。实线, p < 0.05; 虚线, p > 0.05。

Fig. 4Relationships between forest soil phosphorus content and altitude in Qinghai Province. A, B, 0-10 cm; C, D, 10-20 cm; E, F, 20-30 cm; G, H, 30-50 cm; I, J, 50-100 cm. Solid line, p < 0.05; dotted line, p > 0.05.



由图5可知, 海拔2 200-3 000 m之间1 m深土壤磷密度与海拔呈现极显著负相关关系(p < 0.001),在3 300-3 900 m呈极显著的正相关关系(p < 0.001)。

图5

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图5青海省森林土壤磷密度随海拔的变化特征。

Fig. 5Changes in soil phosphorus density with altitude in Qinghai Province.

2.3 不同土壤类型土壤磷变异特征

相同土壤类型不同土层中, 土壤磷含量均呈现出随着土层的加深而变小的垂直分布规律, 此外0-10 cm土层磷含量均显著大于50-100 cm (p < 0.05)?(图6)。

图6

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图6青海省森林不同土壤类型土壤磷含量(平均值±标准误差)。不同大写字母表示相同土层不同土壤类型间的土壤磷含量差异显著(p < 0.05); 不同小写字母表示相同土壤类型不同土层间土壤磷含量差异显著(p < 0.05)。

Fig. 6Soil phosphorus content in different soil types of forests in Qinghai Province (mean ± SE). Different uppercase letters indicate significant differences in soil phosphorus content between different soil types in the same soil layer (p < 0.05); different lowercase letters indicate significant differences in soil phosphorus content between different soil layers of the same soil type (p < 0.05).



相同土层不同土壤类型之间, 土层0-10 cm中, 山地棕色暗针叶林土的磷含量显著高于其他土壤类型磷含量(p < 0.05), 其他3种土壤类型磷含量之间差异不显著。10-20 cm土层中, 山地棕色暗针叶林土的磷含量显著大于山地灰褐色森林土和山地暗褐土(p < 0.05)。20-30 cm土层磷含量表现出和0-10 cm一样的规律。30-50 cm土层中, 山地棕色暗针叶林土的磷含量也显著大于其他土壤磷含量(p < 0.05)。土层50-100 cm中, 山地褐色针叶林土磷含量显著小于其他3种土壤类型(p < 0.05)。

不同土壤类型之间磷密度差异明显(图7), 其中山地灰褐色森林土磷密度最大且显著大于山地棕色暗针叶林土和山地暗褐土(p < 0.05), 山地暗褐土土壤磷密度最小。

图7

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图7不同土壤类型0-100 cm土壤磷密度(平均值±标准误差)。不同大写字母表示不同土壤类型间土壤磷密度差异显著(p < 0.05)。

Fig. 7Soil phosphorus density in the 0-100 cm soil layer of different soil types (mean ± SE). Different uppercase letters indicate significant differences in soil phosphorus density between different soil types (p < 0.05).

2.4 磷与影响因子的相互关系分析

用结构方程模型(SEM)分析磷含量、磷密度以及环境因子之间的相互影响关系, 各因子的模型适配度良好(图8)。SEM对磷含量、磷密度、降水量、温度、土壤类型、含水量以及容重的解释率分别为21%、69%、2%、39%、6%、46%和46%。海拔、土层、温度均与磷含量呈极显著负相关关系(p < 0.001), 含水量与磷含量极显著正相关(p < 0.001), 同时土壤类型对磷含量的直接影响也达到极显著水平(p < 0.001), 降水量则通过土壤类型和温度对磷含量产生间接影响。容重通过含水量间接对磷含量产生影响。其中, 海拔和温度对磷含量的直接影响较大。

图8

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图8土壤磷与环境因子之间的关系。红线代表正相关, 蓝线代表负相关, 虚线代表相关性不显著。*, p < 0.05; **, p < 0.01; ***, p < 0.001。AGFI, 调整后适配度指数; CHI, 卡方值; DF, 自由度; GFI, 适配度指数; RMSEA, 近似误差均方根。

Fig. 8Relationships between soil phosphorus and environmental factors. The red line represents a positive correlation, the blue line a negative correlation, and the dotted line an insignificant correlation. *, p < 0.05; **, p < 0.01; ***, p < 0.001. AGFI, adjusted goodness-of-fit index; CHI, Chi-Square; DF, degrees of freedom; GFI, goodness-of-fit index; RMSEA, root mean square error of approximation.



分析路径还表明, 磷密度与土层、容重、磷含量极显著正相关(p < 0.001), 含水量与磷密度极显著负相关(p < 0.001)。海拔和温度通过影响含水量、容重以及磷含量间接对磷密度产生影响。

3 讨论

3.1 青海省森林土壤磷储量及其空间分布

土壤全磷表征土壤各种形态磷的总和, 是判断磷营养水平的重要指标(Ahern & MacNish, 1983)。较之以往收集整合资料的研究, 本研究通过野外实测和室内分析, 得到的估算结果准确性相对较高。即青海森林土壤磷储量为1.74 Tg, 总体较低。青海近84%的省域面积在海拔3 000 m以上, 气候多寒旱, 大部分地方失去了能够维持森林生存的基本条件(青海森林编委会, 1993), 森林覆盖率处于全国末位水平(仅高于新疆), 加之青海省土壤本就磷缺乏, 所以青海省森林土壤磷储量总体较低。青海省森林土壤(1 m)平均磷密度为4.65 Mg·hm^-2, 与郭焱培等 (2017)估算出的中国北方灌丛土壤磷密度相差不大, 但低于汪涛等(2008)研究得出的中国表层土壤全磷密度6.0 Mg·hm^-2 。这可能是由于土壤磷的分布具有较大的空间异质性(Bai et al., 2010), 以及本研究的土壤取样深度和区域尺度都与汪涛等人的研究有所不同所导致。青海省森林土壤磷密度呈地带性空间分布, 总体上随着经纬度增大而增加, 且多集中于东北部, 自然植被分布自东向西依次为森林-草甸-草原-荒漠(青海森林编委会, 1993)。

青海省针叶林土壤磷储量远大于阔叶林, 占森林土壤磷总储量的比例为71%。因为青海省森林以寒温带针叶林为主, 其乔木林面积中, 针叶林占64.2%, 阔叶林仅占27.1%。但阔叶林土壤磷密度大于针叶林, 说明阔叶林下土壤汇集磷的能力强于针叶林(张泰东等, 2017)。研究所在区域针叶林凋落物磷含量小于阔叶林(王鑫等, 2019), 加之针叶林凋落物本身较难分解(Prescott et al., 2000a), 所以针叶林凋落物向土壤归还的磷较少。针叶林凋落物会使土壤pH降低, 土壤pH降低致使无机磷与铝络合(Carrino-Kyker et al., 2016), 从而减少土壤中磷的固定。此外, 阔叶林多为内生菌根树种, 内生菌根分泌大量可使有机质释放磷的酶, 有助于土壤中磷的积累(Chapin III et al., 2002)。

土壤磷含量在土壤剖面上随土层加深而增大, 与Cassagne等(2000)的研究结果一致。土壤磷的这种垂直分布格局是地球化学过程和动植物活动共同作用的结果, 但植物对土壤磷的垂直分层控制可能更强(周俊等, 2016)。植物生长对磷的需求较大, 上层土壤中的磷或许不能满足植物生长所需, 需要从底层土壤中获取磷, 并随着植物组织的死亡分解, 土壤磷在表层土壤积聚(Viscarra Rossel & Bui, 2016), 所以上层土壤TP含量高于下层。Jobbágy和Jackson (2004)把这种模式解释为在土壤磷迁移的过程中, 植物的“泵吸作用”大于淋滤等地球化学作用。另一个原因是植物地下生物量大多呈“倒金字塔”式分布。这样的垂直分布结构影响植物地下生物量以根系分泌物的形式向土壤输送磷(Vogt et al., 1986)。土壤有机质含量随土层的加深而降低也是导致土壤磷沿剖面减少的一个原因(Khitrov et al., 2018)。

3.2 青海省森林土壤磷含量的影响因素

森林土壤磷循环是陆地生态系统磷循环的重要部分, 短期内森林土壤磷输入主要依靠植物凋落物分解以及有机质矿化, 土壤磷输出主要体现在植物生长对磷的吸收和土壤可溶性磷的流失(陈美领等, 2016)。借助SEM分析, 海拔和温度可能是土壤磷含量的主控因子之一。海拔梯度是研究生态系统特性和过程如何随海拔变化的有力工具(Fukami & Wardle, 2005), 其空间尺度更大, 为探索土壤磷对环境因子的响应提供了极好的条件。本研究在中低海拔以及高海拔区域, 各土层(高海拔50-100 cm土层除外)土壤磷含量均随着海拔的增加显著降低。Vincent等(2014)在北极不同海拔磷的研究中也发现相似规律。分析原因: 1)现阶段青藏高原正在加剧的氮沉降通过影响土壤理化性质而干扰土壤磷循环(Vitousek et al., 2010)。王艳丽等(2019)研究发现青海省森林土壤氮含量随着海拔的上升而增加。为了平衡系统中氮输入的增加, 植物需从土壤中吸收更多的磷, 来满足森林高生产力的需求(陈美领等, 2016)。2)温度-植物生理假说认为, 植物体RNA和内酶参与植物生理生化反应, 受到高海拔低温的影响, 其活性降低导致植物生理生化反应迟缓(Reich & Oleksyn, 2004), 植物为了维持正常的生理代谢以及生长需求, 采取吸收大量磷的生长对策来抵抗低温对代谢反应产生抑制作用(刘倩等, 2017), 因此海拔越高土壤磷含量越低; 3)中低海拔分布着针叶林和阔叶林, 王鑫等(2019)认为阔叶林凋落物的磷含量大于针叶林, 且其较针叶林更加容易分解, 致使较多磷回归土壤, 但随着海拔升高, 阔叶林逐渐消失, 导致中低海拔区域土壤磷含量随海拔升高而降低。随着海拔的进一步升高, 针叶林凋落物磷含量逐渐降低, 其向土壤归还磷的量也减少。

高海拔区域50-100 cm土层磷含量随海拔升高有增加的趋势。因为一定范围内随着海拔升高风力变大, 有效积温降低, 植物为了应对高海拔严酷的生存环境, 调整生存对策即增加地下根系生物量(死根相对较多)来维持土壤局部小环境温度(唐立涛等, 2019), 加之根系分解是向土壤归还磷的重要途径(Vogt et al., 1986)。此外, 高海拔区域冻融作用变大, 使得土壤的吸附位点增多, 土壤对磷的吸附能力增强, 进而土壤对磷的缓冲能力得到加强(?zgül et al., 2012)。同时低温环境下土壤微生物为了维持自身的生存需要, 可能也会通过固定其生物量中的磷来增加土壤微生物中的磷储量(Moreira et al., 2013)。

温度通过对土壤主要理化性质、植物和土壤微生物活性的直接或间接影响, 促进土壤矿化和风化以及磷的快速固定, 从而改变土壤磷形态和含量(Siebers et al., 2017)。本研究中土壤磷含量与温度显著负相关。因为土壤磷的解吸属于吸热反应, 温度升高使得土壤磷解吸速率增大, 吸附于土壤中的磷酸根态磷更容易解吸下来, 加速磷的解吸过程(Barrow, 1983), 进而加大土壤中磷的流失量。温度升高还通过提高生物或者微生物的活性来增加氧气的消耗使得土壤表面更加容易发生生化反应, 促使更多的磷从磷酸铁盐类化合物中释放出来, 增加磷流失的可能(李志伟等, 2007)。另外, 温度升高还加快了土壤有机质的分解(Wright, 1998), 刺激植物生长, 加大对土壤磷的吸收, 更多的磷从土壤转移到植物中, 加剧了土壤磷流失(Yue et al., 2018)。

此外, 单因素方差分析和SEM还表明土壤类型对土壤磷含量有明显的直接影响, 其中山地棕色暗针叶林土各土层磷含量相对较高。是因为其地表枯枝落叶层较厚且在整个生长季含水量丰富, 腐殖质积聚作用十分强烈(Prescott et al., 2000b), 利于磷归还于土壤。而且山地棕色暗针叶林土根系生物量较多, 腐殖质层较为湿润, 厚度一般为30-40 cm, 为土壤中磷积累营造了良好的场所(青海森林编委会, 1993)。山地棕色暗针叶林土黏粒含量较高, 黏粒的比面积较大, 易于磷酸盐的吸附(Cross & Schlesinger, 2001), 从而其土壤磷含量较高。另外, 山地棕色暗针叶林土中土壤全量矿物有明显的淀积现象, 土壤矿物质的生物累积作用较大, 导致其母质层全磷含量稍高于其他土壤类型(郑远昌等, 1988)。山地暗褐土磷含量最低, 可能因为山地暗褐土为淋溶型土壤, 其大部分表土和心土层土壤风化淋溶系数均比底层土低, 说明土体上层土壤风化淋溶作用较强, 矿质营养元素较易淋失, 加之山地暗褐土剖面粗腐殖质层并不明显, 且土壤略显酸性, 影响有机质释放磷, 进而导致土壤磷含量降低(青海省农业资源区划办公室, 1997)。此外, 研究区山地暗褐土母质层多为红砂岩、片麻岩等多种岩石风化的残积物, 造成其土壤磷来源有限(程欢等, 2018)。

磷对土壤含水量变化的响应过程十分复杂, 不同区域磷含量对土壤含水量变化响应过程的研究得到的结论不同, 这可能与区域土壤特性差异有关(Gahoonia et al., 1994)。土壤含水量的增减直接改变土壤氧化还原条件进而导致土壤中铁氧化物的形态变化与土壤磷的吸附/解吸过程密切相关(Ma et al., 2010), 吸附解吸量的变化导致土壤磷含量改变。本研究中土壤磷含量与含水量显著正相关。原因是, 一定范围内土壤含水量变低, 加之青海省地处西北, 区域多风且易发生风蚀, 风蚀作用吹走大量土壤细粒物质。细粒物质对磷的吸附能力强, 且磷含量高, 细粒物质的缺失直接削弱土壤对磷的保护作用, 进而导致土壤磷减少(Viscarra Rossel & Bui, 2016 )。此外, 土壤的干燥缺水抑制了土壤微生物和酶的活性, 进而影响土壤有机质的分解和积累平衡, 不利于对磷的矿化和固定(Frolking et al., 2001), 使得磷含量减小。

3.3 青海省土壤磷密度的影响因素

在土壤剖面上, 土壤磷密度随土层增大不仅受土壤磷含量的影响, 还与计算方法中作为主要参数的土壤容重紧密相关。因为土壤表层疏松, 随着土层的加深, 土壤团聚性下降, 进而容重变大(卢振启等, 2014)。

山地灰褐色森林土磷含量虽然低于山地棕色暗针叶林土, 但其土壤磷密度最大。可能是山地灰褐色森林土容重较大导致。山地灰褐色森林土表层以下土体较为紧实, 土壤结构由鳞片状过渡为块状结构(青海省农业资源区划办公室, 1997), 土壤容重较大。山地暗褐土磷密度最小是由于山地暗褐土不仅土壤磷含量偏低, 而且沿土壤剖面绝大部分为轻壤土, 容重略小(青海省农业资源区划办公室, 1997)。

不同海拔区域土壤磷密度变化不尽一致。即在海拔2 200-3 000 m间磷密度的递减与土壤磷含量随海拔的变化密切相关; 在3 300-3 900 m间磷密度的递增可能是由于土壤容重随海拔上升而变大所致。土壤容重对海拔升高响应明显, 表现为随海拔梯度递增。万丹等(2018)的研究也表明在一定海拔范围内土壤容重随海拔升高而变大。因为凋落物量随着海拔升高而减小(王鑫等, 2019), 低海拔区域凋落物量较多, 其通过向土壤释放养分增加土壤有机质含量而改变土壤理化性状, 同时覆盖于地表的凋落物阻止了降水对土壤结构的直接破坏, 使得土壤具有良好的通透性。

4 结论

探究青海省森林土壤磷储量及其空间分布, 并分析了土壤磷与环境因子的关系。我们得出以下结论: 青海省森林土壤磷储量为1.74 Tg, 低于全国平均水平; 针叶林土壤磷储量占青海省森林土壤磷总储量的71%, 说明针叶林土壤磷储量在青海森林土壤磷库中占有重要位置; 土壤磷密度为4.65 Mg·hm^-2, 总体上呈地带性分布, 多集中于省域的东北部; 土壤磷含量随着土层的加深而减小; 海拔、温度、土壤类型及土壤含水量对土壤磷含量的直接影响较大, 其中海拔和温度可能是土壤磷含量的主控因子, 而土壤磷密度更多的是受土壤容重的影响。总之, 在经营和管理森林生态系统时应该考虑到森林土壤磷分布状况及其限制因素, 以便制定更合理的森林管理利用策略。

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Because the capability of terrestrial ecosystems to fix carbon is constrained by nutrient availability, understanding how nutrients limit plant growth is a key contemporary question. However, what drives nutrient limitations at global scale remains to be clarified. Using global data on plant growth, plant nutritive status, and soil fertility, we investigated to which extent soil parent materials explain nutrient limitations. We found that N limitation was not linked to soil parent materials, but was best explained by climate: ecosystems under harsh (i.e., cold and or dry) climates were more N-limited than ecosystems under more favourable climates. Contrary to N limitation, P limitation was not driven by climate, but by soil parent materials. The influence of soil parent materials was the result of the tight link between actual P pools of soils and physical-chemical properties (acidity, P richness) of soil parent materials. Some other ground-related factors (i.e., soil weathering stage, landform) had a noticeable influence on P limitation, but their role appeared to be relatively smaller than that of geology. The relative importance of N limitation versus P limitation was explained by a combination of climate and soil parent material: at global scale, N limitation became prominent with increasing climatic constraints, but this global trend was modulated at lower scales by the effect of parent materials on P limitation, particularly under climates favourable to biological activity. As compared with soil parent materials, atmospheric deposition had only a weak influence on the global distribution of actual nutrient limitation. Our work advances our understanding of the distribution of nutrient limitation at global scale. In particular, it stresses the need to take soil parent materials into account when investigating plant growth response to environment changes.

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Abiotic and biotic reactions operate side by side in the cycling of phosphorus (P) in the environment, but the relative roles of these two reactions vary both spatially and temporally. In biotic reactions, the uptake and release of P are catalyzed by enzymes and thus change phosphate oxygen isotope ratios, while in abiotic reactions, the absence of hydrolysis-condensation reactions results in no apparent changes in isotope composition, except short-term kinetic isotope effect due solely to preferential ion exchange. Therefore, isotope method could be a promising tool to differentiate relative roles of these two reactions in the environment but the relationship of the dynamic concentration and isotope exchange at the biota-water interface is largely unknown. In this study, we aimed to develop a process-based isotope model underpinning the competition of abiotic (sorption, desorption, and ion exchange) and biotic (uptake, metabolism, and release) reactions during uptake and recycling of ferrihydrite-bound P by E.?coli. Our model comprises equations describing the partitioning relationship among different P pools and their corresponding oxygen isotope compositions and is based exclusively on oxygen isotope exchange at multiple sites including mineral surface, aqueous phase, and bacterial cells. The process-based model adequately reproduced the measured concentration and isotope compositions over time. Furthermore, parametric and sensitivity analyses using the model indicated that the rate of biological uptake of P was the major factor controlling the changes of phosphate isotope composition. In conclusion, our model provides new insights into a mechanistic aspect of isotope exchange and could be potentially useful for future efforts to understand the interplay of biotic and abiotic factors on phosphorus cycling in natural environments.

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Many forests are affected by chronic acid deposition, which can lower soil pH and limit the availability of nutrients such as phosphorus (P), but the response of mycorrhizal fungi to changes in soil pH and P availability and how this affects tree acquisition of nutrients is not well understood. Here, we describe an ecosystem-level manipulation in 72 plots, which increased pH and/or P availability across six forests in Ohio, USA. Two years after treatment initiation, mycorrhizal fungi on roots were examined with molecular techniques, including 454-pyrosequencing. Elevating pH significantly increased arbuscular mycorrhizal (AM) fungal colonization and total fungal biomass, and affected community structure of AM and ectomycorrhizal (EcM) fungi, suggesting that raising soil pH altered both mycorrhizal fungal communities and fungal growth. AM fungal taxa were generally negatively correlated with recalcitrant P pools and soil enzyme activity, whereas EcM fungal taxa displayed variable responses, suggesting that these groups respond differently to P availability. Additionally, the production of extracellular phosphatase enzymes in soil decreased under elevated pH, suggesting a shift in functional activity of soil microbes with pH alteration. Thus, our findings suggest that elevating pH increased soil P availability, which may partly underlie the mycorrhizal fungal responses we observed.

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Combined archaeological and ecological investigations in a large ancient oak forest in Central France have revealed a dense network of ancient human settlements dating from the Roman period. We demonstrate a strong correlation between present-day forest plant diversity patterns and the location of Roman farm buildings. Plant species richness strongly increases toward the center of the settlements, and the frequency of neutrophilous and nitrogen-demanding species is higher. This pattern is paralleled by an increase in soil pH, available P, and delta(15)N, indicating the long-term impact of former agricultural practices on forest biogeochemical cycles. These extensive observations in a forested region on acid soils complement and confirm previous results from a single Roman settlement on limestone. Ancient Roman agricultural systems are increasingly being identified in contemporary French forests; the broad extent and long-lasting effects of previous cultivation shown in this study require that land-use history be considered as a primary control over biodiversity variations in many forest landscapes, even after millennia of abandonment.

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Many ecological dynamics occur over time-scales that are well beyond the duration of conventional experiments or observations. One useful approach to overcome this problem is extrapolation of temporal dynamics from spatial variation. We review two complementary variants of this approach that have been of late increasingly employed: the use of natural gradients to infer anthropogenic effects and the use of anthropogenic gradients to infer natural dynamics. Recent studies have considered a variety of naturally occurring gradients associated with climate, CO2, disturbance and biodiversity gradients, as well as anthropogenic gradients such as those created by biological invasions, habitat fragmentation and land abandonment. These studies show that natural gradients are useful in predicting long-term consequences of human-induced environmental changes, whereas anthropogenic gradients are helpful in inferring the mechanisms behind natural dynamics because covarying factors are often more clearly understood in anthropogenic gradients than in natural gradients. We classify these studies into several categories, each with different strengths and weaknesses, and outline how the limitations can be overcome by combining the gradient-based approach with other approaches. Overall, studies reviewed here demonstrate that the development of basic ecological concepts and the application of these concepts to environmental problems can be more effective when conducted complementarily than when pursued separately.

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Climate is predicted to change over the 21st century. However, little is known about how climate change can affect soil phosphorus (P) cycle and availability in global terrestrial ecosystems, where P is a key limiting nutrient. With a global database of Hedley P fractions and key-associated physiochemical properties of 760 (seminatural) natural soils compiled from 96 published studies, this study evaluated how climate pattern affected soil P cycle and availability in global terrestrial ecosystems. Overall, soil available P, indexed by Hedley labile inorganic P fraction, significantly decreased with increasing mean annual temperature (MAT) and precipitation (MAP). Hypothesis-oriented path model analysis suggests that MAT negatively affected soil available P mainly by decreasing soil organic P and primary mineral P and increasing soil sand content. MAP negatively affected soil available P both directly and indirectly through decreasing soil primary mineral P; however, these negative effects were offset by the positive effects of MAP on soil organic P and fine soil particles, resulting in a relatively minor total MAP effect on soil available P. As aridity degree was mainly determined by MAP, aridity also had a relatively minor total effect on soil available P. These global patterns generally hold true irrespective of soil depth (≤10?cm or &amp;gt;10?cm) or site aridity index (≤1.0 or &amp;gt;1.0), and were also true for the low-sand (≤50%) soils. In contrast, available P of the high-sand (&amp;gt;50%) soils was positively affected by MAT and aridity and negatively affected by MAP. Our results suggest that temperature and precipitation have contrasting effects on soil P availability and can interact with soil particle size to control soil P availability.

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[30] Lu ZQ, Huang QX, Yang XB ( 2014). Research on hydrological effects of forest litters and soil of Pinus tabuliformis plantations in the different altitudes of Wuling Mountains in Hebei.
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[ 卢振启, 黄秋娴, 杨新兵 ( 2014). 河北雾灵山不同海拔油松人工林枯落物及土壤水文效应研究
水土保持学报, 28, 112-116.]
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[31] Ma LM, Rena D, Zhang M, Zhao JF ( 2010). Phosphorus fractions and soil release in alternately waterlogged and drained environments at the water-fluctuation-zone of the Three Gorges Reservoir
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[32] Marklein AR, Houlton BZ ( 2011). Nitrogen inputs accelerate phosphorus cycling rates across a wide variety of terrestrial ecosystems
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DOI:10.1111/j.1469-8137.2011.03967.xURLPMID:22122515 [本文引用: 1]
? Biologically essential elements--especially nitrogen (N) and phosphorus (P)--constrain plant growth and microbial functioning; however, human activities are drastically altering the magnitude and pattern of such nutrient limitations on land. Here we examine interactions between N and P cycles of P mineralizing enzyme activities (phosphatase enzymes) across a wide variety of terrestrial biomes. ? We synthesized results from 34 separate studies and used meta-analysis to evaluate phosphatase activity with N, P, or N×P fertilization. ? Our results show that N fertilization enhances phosphatase activity, from the tropics to the extra-tropics, both on plant roots and in bulk soils. By contrast, P fertilization strongly suppresses rates of phosphatase activity. ? These results imply that phosphatase enzymes are strongly responsive to changes in local nutrient cycle conditions. We also show that plant phosphatases respond more strongly to fertilization than soil phosphatases. The tight coupling between N and P provides a mechanism for recent observations of N and P co-limitation on land. Moreover, our results suggest that terrestrial plants and microbes can allocate excess N to phosphatase enzymes, thus delaying the onset of single P limitation to plant productivity as can occur via human modifications to the global N cycle.

[33] Moreira A, Moraes LAC, Zaninetti RA, Canizella BT ( 2013). Phosphorus dynamics in the conversion of a secondary forest into a rubber tree plantation in the Amazon rainforest
Soil Science, 178, 618-625.
DOI:10.1097/SS.0000000000000025URL [本文引用: 1]

[34] ?zgül M, Günes A, Esringü A, Turan M ( 2012). The effects of freeze-and-thaw cycles on phosphorus availability in highland soils in Turkey
Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 175, 827-839.
DOI:10.1002/jpln.201100407URL
Ongoing global warming may result in colder soil and thawing cycles and will increase the frequency of soil freezing-and-thawing-treated cycles (FTCs) during winter in the cool-temperate and high-latitude regions. The purpose of this study was to determine the effects of repeated freezethaw cycles on the solubility and adsorption of P in lab and field experiments on Pellustert, Argiustoll, Haplustept, Fluvaquent, and Calciorthid soils, the major soil groups in E Turkey. The results demonstrated that, depending on the soil type, the freezethaw cycle could increase the adsorption and desorption of P within a certain temperature range. Repeated freezing and thawing decreased equilibrium P concentration (EPC) and increased P adsorption. EPC and P adsorption were strongly correlated with the number of FTCs. The highest P adsorption and the lowest P desorption was found in Pellustert followed by Argiustoll, Calciorthid, Haplustept, Fluvaquent when refrozen at 10 degrees C for 15 d, then thawed at +2.5 degrees C for 18 h, and 9 times FTC. However, in the field study, the adsorption value was lower than the value obtained from the laboratory condition. It appears that increasing the frequency of freezethaw processes depending on increase in temperature that leads to decreased plant-available soil P pools, thus requires more P fertilizer in soil solution to supply adequate P during the plant-growth period.

[35] Prescott CE, Maynard DG, Laiho R ( 2000b). Humus in northern forests: Friend or foe?
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DOI:10.1111/nph.13521URLPMID:26115197 [本文引用: 1]
324 I. 324 II. 325 III. 326 IV. 327 328 References 328 SUMMARY: Myriad field, laboratory, and modeling studies show that nutrient availability plays a fundamental role in regulating CO2 exchange between the Earth's biosphere and atmosphere, and in determining how carbon pools and fluxes respond to climatic change. Accordingly, global models that incorporate coupled climate-carbon cycle feedbacks made a significant advance with the introduction of a prognostic nitrogen cycle. Here we propose that incorporating phosphorus cycling represents an important next step in coupled climate-carbon cycling model development, particularly for lowland tropical forests where phosphorus availability is often presumed to limit primary production. We highlight challenges to including phosphorus in modeling efforts and provide suggestions for how to move forward.

[39] Reich PB, Oleksyn J ( 2004). Global patterns of plant leaf N and P in relation to temperature and latitude
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 101, 11001-11006.
DOI:10.1073/pnas.0403588101URLPMID:15213326 [本文引用: 1]
A global data set including 5,087 observations of leaf nitrogen (N) and phosphorus (P) for 1,280 plant species at 452 sites and of associated mean climate indices demonstrates broad biogeographic patterns. In general, leaf N and P decline and the N/P ratio increases toward the equator as average temperature and growing season length increase. These patterns are similar for five dominant plant groups, coniferous trees and four angiosperm groups (grasses, herbs, shrubs, and trees). These results support the hypotheses that (i) leaf N and P increase from the tropics to the cooler and drier midlatitudes because of temperature-related plant physiological stoichiometry and biogeographical gradients in soil substrate age and then plateau or decrease at high latitudes because of cold temperature effects on biogeochemistry and (ii) the N/P ratio increases with mean temperature and toward the equator, because P is a major limiting nutrient in older tropical soils and N is the major limiting nutrient in younger temperate and high-latitude soils.

[40] Ruttenberg KC ( 2003). The global phosphorus cycle
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林业科学, 53(3), 21-32.]


Comparative study of phosphorus and potassium levels of basaltic soils associated with scrub and forest communities on the Darling Downs
1
1983

... 土壤全磷表征土壤各种形态磷的总和, 是判断磷营养水平的重要指标(Ahern & MacNish, 1983).较之以往收集整合资料的研究, 本研究通过野外实测和室内分析, 得到的估算结果准确性相对较高.即青海森林土壤磷储量为1.74 Tg, 总体较低.青海近84%的省域面积在海拔3 000 m以上, 气候多寒旱, 大部分地方失去了能够维持森林生存的基本条件(青海森林编委会, 1993), 森林覆盖率处于全国末位水平(仅高于新疆), 加之青海省土壤本就磷缺乏, 所以青海省森林土壤磷储量总体较低.青海省森林土壤(1 m)平均磷密度为4.65 Mg·hm^-2, 与郭焱培等 (2017)估算出的中国北方灌丛土壤磷密度相差不大, 但低于汪涛等(2008)研究得出的中国表层土壤全磷密度6.0 Mg·hm^-2 .这可能是由于土壤磷的分布具有较大的空间异质性(Bai et al., 2010), 以及本研究的土壤取样深度和区域尺度都与汪涛等人的研究有所不同所导致.青海省森林土壤磷密度呈地带性空间分布, 总体上随着经纬度增大而增加, 且多集中于东北部, 自然植被分布自东向西依次为森林-草甸-草原-荒漠(青海森林编委会, 1993). ...

Climate change 2013: The physical science basis. An overview of the working group Ι contribution to the fifth assessment report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC)
1
2013

... 近年来, 不少国内外****研究评价了土壤碳、氮库(Allen et al., 2013), 但针对土壤磷库的估算报道不多(汪涛等, 2008), 并且主要集中于全球和国家尺度.Smil (2000)研究估算了全球农业土壤磷储量为5-6 Pg.Zhang等(2005)对中国表层(0-50 cm)土壤磷储量进行了估算, 结果表明中国土壤磷储量为3.5 Pg.郭焱培等(2017)研究结果显示中国北方灌丛1 m深土壤磷储量约为124.6 Tg.然而, 区域尺度上对土壤磷储量的定量评价还存在明显不足, 为了减少研究资料不足带来的土壤磷库估算的不确定性, 有必要对代表性地区的土壤磷储量和磷密度进行更加准确地评估(Zhang et al., 2005).青藏高原是全球气候变暖的“启动器”和“放大器”, 青海省作为青藏高原的重要组成部分, 其森林生态系统在固碳制氧、涵养水源、保育土壤以及生物多样性保护等方面价值巨大, 具有极其重要的生态地位.同时也为研究森林土壤磷对全球变化的响应提供了理想的研究场所.然而目前关于青海省森林土壤磷储量的研究却鲜有报道.因此, 本研究在统一的取样标准下, 对青海省森林土壤磷进行了系统的实地调查, 准确估算出了青海省森林土壤磷密度和磷储量并探究了土壤磷变化的限制因素, 拟回答以下科学问题: 1)青海省森林土壤磷储量及其空间分布; 2)不同海拔和不同土壤类型磷的变化特征; 3)土壤磷与环境因子间的关系. ...

Soil parent material—A major driver of plant nutrient limitations in terrestrial ecosystems
1
2017

... 森林约覆盖着地球陆地面积的30% (Fahey et al., 2010), 却占有全球陆地生态系统地上碳库的80%以及地下碳库的40% (FAO, 2005), 并在减缓全球气候变暖、维持碳平衡等方面意义重大.全球变化背景下, 人类活动加剧了森林生态系统土壤磷库的供需失衡(Smil, 2000) .采伐、火烧、土地利用变化等人为干扰是森林环境变化的根本原因之一(Baeten et al., 2011), 直接导致森林土壤养分出现增减效应, 对土壤磷状态产生持续的影响(Dambrine et al., 2007).考虑到全球陆地生态系统的磷限制(Augusto et al., 2017), 评估森林土壤磷储量现状及其影响因子, 有助于了解森林生态系统如何对全球变化作出响应, 利于加快将磷循环纳入地球系统模型的进程(Reed et al., 2015), 对陆地生态系统的稳定以及磷的可持续利用意义深远. ...

Former land use affects the nitrogen and phosphorus concentrations and biomass of forest herbs
1
2011

... 森林约覆盖着地球陆地面积的30% (Fahey et al., 2010), 却占有全球陆地生态系统地上碳库的80%以及地下碳库的40% (FAO, 2005), 并在减缓全球气候变暖、维持碳平衡等方面意义重大.全球变化背景下, 人类活动加剧了森林生态系统土壤磷库的供需失衡(Smil, 2000) .采伐、火烧、土地利用变化等人为干扰是森林环境变化的根本原因之一(Baeten et al., 2011), 直接导致森林土壤养分出现增减效应, 对土壤磷状态产生持续的影响(Dambrine et al., 2007).考虑到全球陆地生态系统的磷限制(Augusto et al., 2017), 评估森林土壤磷储量现状及其影响因子, 有助于了解森林生态系统如何对全球变化作出响应, 利于加快将磷循环纳入地球系统模型的进程(Reed et al., 2015), 对陆地生态系统的稳定以及磷的可持续利用意义深远. ...

Spatial variability of soil carbon, nitrogen, and phosphorus content and storage in an alpine wetland in the Qinghai-Tibet Plateau, China
1
2010

... 土壤全磷表征土壤各种形态磷的总和, 是判断磷营养水平的重要指标(Ahern & MacNish, 1983).较之以往收集整合资料的研究, 本研究通过野外实测和室内分析, 得到的估算结果准确性相对较高.即青海森林土壤磷储量为1.74 Tg, 总体较低.青海近84%的省域面积在海拔3 000 m以上, 气候多寒旱, 大部分地方失去了能够维持森林生存的基本条件(青海森林编委会, 1993), 森林覆盖率处于全国末位水平(仅高于新疆), 加之青海省土壤本就磷缺乏, 所以青海省森林土壤磷储量总体较低.青海省森林土壤(1 m)平均磷密度为4.65 Mg·hm^-2, 与郭焱培等 (2017)估算出的中国北方灌丛土壤磷密度相差不大, 但低于汪涛等(2008)研究得出的中国表层土壤全磷密度6.0 Mg·hm^-2 .这可能是由于土壤磷的分布具有较大的空间异质性(Bai et al., 2010), 以及本研究的土壤取样深度和区域尺度都与汪涛等人的研究有所不同所导致.青海省森林土壤磷密度呈地带性空间分布, 总体上随着经纬度增大而增加, 且多集中于东北部, 自然植被分布自东向西依次为森林-草甸-草原-荒漠(青海森林编委会, 1993). ...

A mechanistic model for describing the sorption and desorption of phosphate by soil
1
1983

... 温度通过对土壤主要理化性质、植物和土壤微生物活性的直接或间接影响, 促进土壤矿化和风化以及磷的快速固定, 从而改变土壤磷形态和含量(Siebers et al., 2017).本研究中土壤磷含量与温度显著负相关.因为土壤磷的解吸属于吸热反应, 温度升高使得土壤磷解吸速率增大, 吸附于土壤中的磷酸根态磷更容易解吸下来, 加速磷的解吸过程(Barrow, 1983), 进而加大土壤中磷的流失量.温度升高还通过提高生物或者微生物的活性来增加氧气的消耗使得土壤表面更加容易发生生化反应, 促使更多的磷从磷酸铁盐类化合物中释放出来, 增加磷流失的可能(李志伟等, 2007).另外, 温度升高还加快了土壤有机质的分解(Wright, 1998), 刺激植物生长, 加大对土壤磷的吸收, 更多的磷从土壤转移到植物中, 加剧了土壤磷流失(Yue et al., 2018). ...

Mycorrhizal fungal communities respond to experimental elevation of soil pH and P availability in temperate hardwood forests
1
2016

... 青海省针叶林土壤磷储量远大于阔叶林, 占森林土壤磷总储量的比例为71%.因为青海省森林以寒温带针叶林为主, 其乔木林面积中, 针叶林占64.2%, 阔叶林仅占27.1%.但阔叶林土壤磷密度大于针叶林, 说明阔叶林下土壤汇集磷的能力强于针叶林(张泰东等, 2017).研究所在区域针叶林凋落物磷含量小于阔叶林(王鑫等, 2019), 加之针叶林凋落物本身较难分解(Prescott et al., 2000a), 所以针叶林凋落物向土壤归还的磷较少.针叶林凋落物会使土壤pH降低, 土壤pH降低致使无机磷与铝络合(Carrino-Kyker et al., 2016), 从而减少土壤中磷的固定.此外, 阔叶林多为内生菌根树种, 内生菌根分泌大量可使有机质释放磷的酶, 有助于土壤中磷的积累(Chapin III et al., 2002). ...

Forms and profile distribution of soil phosphorus in alpine Inceptisols and Spodosols (Pyrenees, France)
1
2000

... 土壤磷含量在土壤剖面上随土层加深而增大, 与Cassagne等(2000)的研究结果一致.土壤磷的这种垂直分布格局是地球化学过程和动植物活动共同作用的结果, 但植物对土壤磷的垂直分层控制可能更强(周俊等, 2016).植物生长对磷的需求较大, 上层土壤中的磷或许不能满足植物生长所需, 需要从底层土壤中获取磷, 并随着植物组织的死亡分解, 土壤磷在表层土壤积聚(Viscarra Rossel & Bui, 2016), 所以上层土壤TP含量高于下层.Jobbágy和Jackson (2004)把这种模式解释为在土壤磷迁移的过程中, 植物的“泵吸作用”大于淋滤等地球化学作用.另一个原因是植物地下生物量大多呈“倒金字塔”式分布.这样的垂直分布结构影响植物地下生物量以根系分泌物的形式向土壤输送磷(Vogt et al., 1986).土壤有机质含量随土层的加深而降低也是导致土壤磷沿剖面减少的一个原因(Khitrov et al., 2018). ...

Principles of Terrestrial Ecosystem Ecology
1
2002

... 青海省针叶林土壤磷储量远大于阔叶林, 占森林土壤磷总储量的比例为71%.因为青海省森林以寒温带针叶林为主, 其乔木林面积中, 针叶林占64.2%, 阔叶林仅占27.1%.但阔叶林土壤磷密度大于针叶林, 说明阔叶林下土壤汇集磷的能力强于针叶林(张泰东等, 2017).研究所在区域针叶林凋落物磷含量小于阔叶林(王鑫等, 2019), 加之针叶林凋落物本身较难分解(Prescott et al., 2000a), 所以针叶林凋落物向土壤归还的磷较少.针叶林凋落物会使土壤pH降低, 土壤pH降低致使无机磷与铝络合(Carrino-Kyker et al., 2016), 从而减少土壤中磷的固定.此外, 阔叶林多为内生菌根树种, 内生菌根分泌大量可使有机质释放磷的酶, 有助于土壤中磷的积累(Chapin III et al., 2002). ...

氮沉降对森林土壤磷循环的影响
2
2016

... 森林土壤磷循环是陆地生态系统磷循环的重要部分, 短期内森林土壤磷输入主要依靠植物凋落物分解以及有机质矿化, 土壤磷输出主要体现在植物生长对磷的吸收和土壤可溶性磷的流失(陈美领等, 2016).借助SEM分析, 海拔和温度可能是土壤磷含量的主控因子之一.海拔梯度是研究生态系统特性和过程如何随海拔变化的有力工具(Fukami & Wardle, 2005), 其空间尺度更大, 为探索土壤磷对环境因子的响应提供了极好的条件.本研究在中低海拔以及高海拔区域, 各土层(高海拔50-100 cm土层除外)土壤磷含量均随着海拔的增加显著降低.Vincent等(2014)在北极不同海拔磷的研究中也发现相似规律.分析原因: 1)现阶段青藏高原正在加剧的氮沉降通过影响土壤理化性质而干扰土壤磷循环(Vitousek et al., 2010).王艳丽等(2019)研究发现青海省森林土壤氮含量随着海拔的上升而增加.为了平衡系统中氮输入的增加, 植物需从土壤中吸收更多的磷, 来满足森林高生产力的需求(陈美领等, 2016).2)温度-植物生理假说认为, 植物体RNA和内酶参与植物生理生化反应, 受到高海拔低温的影响, 其活性降低导致植物生理生化反应迟缓(Reich & Oleksyn, 2004), 植物为了维持正常的生理代谢以及生长需求, 采取吸收大量磷的生长对策来抵抗低温对代谢反应产生抑制作用(刘倩等, 2017), 因此海拔越高土壤磷含量越低; 3)中低海拔分布着针叶林和阔叶林, 王鑫等(2019)认为阔叶林凋落物的磷含量大于针叶林, 且其较针叶林更加容易分解, 致使较多磷回归土壤, 但随着海拔升高, 阔叶林逐渐消失, 导致中低海拔区域土壤磷含量随海拔升高而降低.随着海拔的进一步升高, 针叶林凋落物磷含量逐渐降低, 其向土壤归还磷的量也减少. ...

... 研究发现青海省森林土壤氮含量随着海拔的上升而增加.为了平衡系统中氮输入的增加, 植物需从土壤中吸收更多的磷, 来满足森林高生产力的需求(陈美领等, 2016).2)温度-植物生理假说认为, 植物体RNA和内酶参与植物生理生化反应, 受到高海拔低温的影响, 其活性降低导致植物生理生化反应迟缓(Reich & Oleksyn, 2004), 植物为了维持正常的生理代谢以及生长需求, 采取吸收大量磷的生长对策来抵抗低温对代谢反应产生抑制作用(刘倩等, 2017), 因此海拔越高土壤磷含量越低; 3)中低海拔分布着针叶林和阔叶林, 王鑫等(2019)认为阔叶林凋落物的磷含量大于针叶林, 且其较针叶林更加容易分解, 致使较多磷回归土壤, 但随着海拔升高, 阔叶林逐渐消失, 导致中低海拔区域土壤磷含量随海拔升高而降低.随着海拔的进一步升高, 针叶林凋落物磷含量逐渐降低, 其向土壤归还磷的量也减少. ...

氮沉降对森林土壤磷循环的影响
2
2016

... 森林土壤磷循环是陆地生态系统磷循环的重要部分, 短期内森林土壤磷输入主要依靠植物凋落物分解以及有机质矿化, 土壤磷输出主要体现在植物生长对磷的吸收和土壤可溶性磷的流失(陈美领等, 2016).借助SEM分析, 海拔和温度可能是土壤磷含量的主控因子之一.海拔梯度是研究生态系统特性和过程如何随海拔变化的有力工具(Fukami & Wardle, 2005), 其空间尺度更大, 为探索土壤磷对环境因子的响应提供了极好的条件.本研究在中低海拔以及高海拔区域, 各土层(高海拔50-100 cm土层除外)土壤磷含量均随着海拔的增加显著降低.Vincent等(2014)在北极不同海拔磷的研究中也发现相似规律.分析原因: 1)现阶段青藏高原正在加剧的氮沉降通过影响土壤理化性质而干扰土壤磷循环(Vitousek et al., 2010).王艳丽等(2019)研究发现青海省森林土壤氮含量随着海拔的上升而增加.为了平衡系统中氮输入的增加, 植物需从土壤中吸收更多的磷, 来满足森林高生产力的需求(陈美领等, 2016).2)温度-植物生理假说认为, 植物体RNA和内酶参与植物生理生化反应, 受到高海拔低温的影响, 其活性降低导致植物生理生化反应迟缓(Reich & Oleksyn, 2004), 植物为了维持正常的生理代谢以及生长需求, 采取吸收大量磷的生长对策来抵抗低温对代谢反应产生抑制作用(刘倩等, 2017), 因此海拔越高土壤磷含量越低; 3)中低海拔分布着针叶林和阔叶林, 王鑫等(2019)认为阔叶林凋落物的磷含量大于针叶林, 且其较针叶林更加容易分解, 致使较多磷回归土壤, 但随着海拔升高, 阔叶林逐渐消失, 导致中低海拔区域土壤磷含量随海拔升高而降低.随着海拔的进一步升高, 针叶林凋落物磷含量逐渐降低, 其向土壤归还磷的量也减少. ...

... 研究发现青海省森林土壤氮含量随着海拔的上升而增加.为了平衡系统中氮输入的增加, 植物需从土壤中吸收更多的磷, 来满足森林高生产力的需求(陈美领等, 2016).2)温度-植物生理假说认为, 植物体RNA和内酶参与植物生理生化反应, 受到高海拔低温的影响, 其活性降低导致植物生理生化反应迟缓(Reich & Oleksyn, 2004), 植物为了维持正常的生理代谢以及生长需求, 采取吸收大量磷的生长对策来抵抗低温对代谢反应产生抑制作用(刘倩等, 2017), 因此海拔越高土壤磷含量越低; 3)中低海拔分布着针叶林和阔叶林, 王鑫等(2019)认为阔叶林凋落物的磷含量大于针叶林, 且其较针叶林更加容易分解, 致使较多磷回归土壤, 但随着海拔升高, 阔叶林逐渐消失, 导致中低海拔区域土壤磷含量随海拔升高而降低.随着海拔的进一步升高, 针叶林凋落物磷含量逐渐降低, 其向土壤归还磷的量也减少. ...

川西亚高山/高山典型土壤类型有机碳、氮、磷含量及其生态化学计量特征
1
2018

... 此外, 单因素方差分析和SEM还表明土壤类型对土壤磷含量有明显的直接影响, 其中山地棕色暗针叶林土各土层磷含量相对较高.是因为其地表枯枝落叶层较厚且在整个生长季含水量丰富, 腐殖质积聚作用十分强烈(Prescott et al., 2000b), 利于磷归还于土壤.而且山地棕色暗针叶林土根系生物量较多, 腐殖质层较为湿润, 厚度一般为30-40 cm, 为土壤中磷积累营造了良好的场所(青海森林编委会, 1993).山地棕色暗针叶林土黏粒含量较高, 黏粒的比面积较大, 易于磷酸盐的吸附(Cross & Schlesinger, 2001), 从而其土壤磷含量较高.另外, 山地棕色暗针叶林土中土壤全量矿物有明显的淀积现象, 土壤矿物质的生物累积作用较大, 导致其母质层全磷含量稍高于其他土壤类型(郑远昌等, 1988).山地暗褐土磷含量最低, 可能因为山地暗褐土为淋溶型土壤, 其大部分表土和心土层土壤风化淋溶系数均比底层土低, 说明土体上层土壤风化淋溶作用较强, 矿质营养元素较易淋失, 加之山地暗褐土剖面粗腐殖质层并不明显, 且土壤略显酸性, 影响有机质释放磷, 进而导致土壤磷含量降低(青海省农业资源区划办公室, 1997).此外, 研究区山地暗褐土母质层多为红砂岩、片麻岩等多种岩石风化的残积物, 造成其土壤磷来源有限(程欢等, 2018). ...

川西亚高山/高山典型土壤类型有机碳、氮、磷含量及其生态化学计量特征
1
2018

... 此外, 单因素方差分析和SEM还表明土壤类型对土壤磷含量有明显的直接影响, 其中山地棕色暗针叶林土各土层磷含量相对较高.是因为其地表枯枝落叶层较厚且在整个生长季含水量丰富, 腐殖质积聚作用十分强烈(Prescott et al., 2000b), 利于磷归还于土壤.而且山地棕色暗针叶林土根系生物量较多, 腐殖质层较为湿润, 厚度一般为30-40 cm, 为土壤中磷积累营造了良好的场所(青海森林编委会, 1993).山地棕色暗针叶林土黏粒含量较高, 黏粒的比面积较大, 易于磷酸盐的吸附(Cross & Schlesinger, 2001), 从而其土壤磷含量较高.另外, 山地棕色暗针叶林土中土壤全量矿物有明显的淀积现象, 土壤矿物质的生物累积作用较大, 导致其母质层全磷含量稍高于其他土壤类型(郑远昌等, 1988).山地暗褐土磷含量最低, 可能因为山地暗褐土为淋溶型土壤, 其大部分表土和心土层土壤风化淋溶系数均比底层土低, 说明土体上层土壤风化淋溶作用较强, 矿质营养元素较易淋失, 加之山地暗褐土剖面粗腐殖质层并不明显, 且土壤略显酸性, 影响有机质释放磷, 进而导致土壤磷含量降低(青海省农业资源区划办公室, 1997).此外, 研究区山地暗褐土母质层多为红砂岩、片麻岩等多种岩石风化的残积物, 造成其土壤磷来源有限(程欢等, 2018). ...

1
2015

... 本研究遵循生态系统固碳项目技术规范编写组(2015)制定的统一要求, 并参考青海省森林资源连续清查结果, 在青海省21个县内分别选取环境条件(如坡度、坡向、郁闭度等)相似且具有代表性的落叶阔叶林和寒温性针叶林(图1), 充分考虑全省各森林类型(优势种)分布面积、蓄积比重、起源等情况, 设置80个主要林分类型标准样点.每个样点设置3个50 m × 20 m的样地, 样地之间距离大于100 m, 总计样地240个.在每个样地沿着对角线设置3个???1 m × 1 m的调查样方, 共计720个.在每个样方内(1 m × 1 m)使用内径≥5 cm的土钻, 按0-10、10-20、20-30、30-50、50-100 cm (不够100 cm至母质层为止), 每层随机钻取3钻土, 同一样方同一土层的土样混合成一个土壤样品.野外采回的土样先剔除土壤以外的侵入体(如植物残根、昆虫尸体和石块等)和新生体(如铁锰结合和石灰结合等), 尽快风干后并用木棍压碎.压碎土样先过10目(2 mm孔筛)再以四分法取适量样品磨细过100目(0.15 mm孔筛), 供测定全磷含量使用. ...

1
2015

... 本研究遵循生态系统固碳项目技术规范编写组(2015)制定的统一要求, 并参考青海省森林资源连续清查结果, 在青海省21个县内分别选取环境条件(如坡度、坡向、郁闭度等)相似且具有代表性的落叶阔叶林和寒温性针叶林(图1), 充分考虑全省各森林类型(优势种)分布面积、蓄积比重、起源等情况, 设置80个主要林分类型标准样点.每个样点设置3个50 m × 20 m的样地, 样地之间距离大于100 m, 总计样地240个.在每个样地沿着对角线设置3个???1 m × 1 m的调查样方, 共计720个.在每个样方内(1 m × 1 m)使用内径≥5 cm的土钻, 按0-10、10-20、20-30、30-50、50-100 cm (不够100 cm至母质层为止), 每层随机钻取3钻土, 同一样方同一土层的土样混合成一个土壤样品.野外采回的土样先剔除土壤以外的侵入体(如植物残根、昆虫尸体和石块等)和新生体(如铁锰结合和石灰结合等), 尽快风干后并用木棍压碎.压碎土样先过10目(2 mm孔筛)再以四分法取适量样品磨细过100目(0.15 mm孔筛), 供测定全磷含量使用. ...

Biological and geochemical controls on phosphorus fractions in semiarid soils
1
2001

... 此外, 单因素方差分析和SEM还表明土壤类型对土壤磷含量有明显的直接影响, 其中山地棕色暗针叶林土各土层磷含量相对较高.是因为其地表枯枝落叶层较厚且在整个生长季含水量丰富, 腐殖质积聚作用十分强烈(Prescott et al., 2000b), 利于磷归还于土壤.而且山地棕色暗针叶林土根系生物量较多, 腐殖质层较为湿润, 厚度一般为30-40 cm, 为土壤中磷积累营造了良好的场所(青海森林编委会, 1993).山地棕色暗针叶林土黏粒含量较高, 黏粒的比面积较大, 易于磷酸盐的吸附(Cross & Schlesinger, 2001), 从而其土壤磷含量较高.另外, 山地棕色暗针叶林土中土壤全量矿物有明显的淀积现象, 土壤矿物质的生物累积作用较大, 导致其母质层全磷含量稍高于其他土壤类型(郑远昌等, 1988).山地暗褐土磷含量最低, 可能因为山地暗褐土为淋溶型土壤, 其大部分表土和心土层土壤风化淋溶系数均比底层土低, 说明土体上层土壤风化淋溶作用较强, 矿质营养元素较易淋失, 加之山地暗褐土剖面粗腐殖质层并不明显, 且土壤略显酸性, 影响有机质释放磷, 进而导致土壤磷含量降低(青海省农业资源区划办公室, 1997).此外, 研究区山地暗褐土母质层多为红砂岩、片麻岩等多种岩石风化的残积物, 造成其土壤磷来源有限(程欢等, 2018). ...

Present forest biodiversity patterns in France related to former Roman agriculture
1
2007

... 森林约覆盖着地球陆地面积的30% (Fahey et al., 2010), 却占有全球陆地生态系统地上碳库的80%以及地下碳库的40% (FAO, 2005), 并在减缓全球气候变暖、维持碳平衡等方面意义重大.全球变化背景下, 人类活动加剧了森林生态系统土壤磷库的供需失衡(Smil, 2000) .采伐、火烧、土地利用变化等人为干扰是森林环境变化的根本原因之一(Baeten et al., 2011), 直接导致森林土壤养分出现增减效应, 对土壤磷状态产生持续的影响(Dambrine et al., 2007).考虑到全球陆地生态系统的磷限制(Augusto et al., 2017), 评估森林土壤磷储量现状及其影响因子, 有助于了解森林生态系统如何对全球变化作出响应, 利于加快将磷循环纳入地球系统模型的进程(Reed et al., 2015), 对陆地生态系统的稳定以及磷的可持续利用意义深远. ...

4
1993

... 土壤磷化学性质相对稳定, 因而本研究采用年平均气温和平均年降水量探究其对土壤磷库的影响, 数据均来自中国气象数据共享网(中国气象数据网https://data.cma.cn/).青海省森林土壤类型划分标准参照《青海森林》(青海森林编委会, 1993)和《青海土壤》(青海省农业资源区划办公室, 1997).砾石含量数据来自《中国森林生态系统碳储量——动态及机制》(王万同等, 2018). ...

... 土壤全磷表征土壤各种形态磷的总和, 是判断磷营养水平的重要指标(Ahern & MacNish, 1983).较之以往收集整合资料的研究, 本研究通过野外实测和室内分析, 得到的估算结果准确性相对较高.即青海森林土壤磷储量为1.74 Tg, 总体较低.青海近84%的省域面积在海拔3 000 m以上, 气候多寒旱, 大部分地方失去了能够维持森林生存的基本条件(青海森林编委会, 1993), 森林覆盖率处于全国末位水平(仅高于新疆), 加之青海省土壤本就磷缺乏, 所以青海省森林土壤磷储量总体较低.青海省森林土壤(1 m)平均磷密度为4.65 Mg·hm^-2, 与郭焱培等 (2017)估算出的中国北方灌丛土壤磷密度相差不大, 但低于汪涛等(2008)研究得出的中国表层土壤全磷密度6.0 Mg·hm^-2 .这可能是由于土壤磷的分布具有较大的空间异质性(Bai et al., 2010), 以及本研究的土壤取样深度和区域尺度都与汪涛等人的研究有所不同所导致.青海省森林土壤磷密度呈地带性空间分布, 总体上随着经纬度增大而增加, 且多集中于东北部, 自然植被分布自东向西依次为森林-草甸-草原-荒漠(青海森林编委会, 1993). ...

... ), 以及本研究的土壤取样深度和区域尺度都与汪涛等人的研究有所不同所导致.青海省森林土壤磷密度呈地带性空间分布, 总体上随着经纬度增大而增加, 且多集中于东北部, 自然植被分布自东向西依次为森林-草甸-草原-荒漠(青海森林编委会, 1993). ...

... 此外, 单因素方差分析和SEM还表明土壤类型对土壤磷含量有明显的直接影响, 其中山地棕色暗针叶林土各土层磷含量相对较高.是因为其地表枯枝落叶层较厚且在整个生长季含水量丰富, 腐殖质积聚作用十分强烈(Prescott et al., 2000b), 利于磷归还于土壤.而且山地棕色暗针叶林土根系生物量较多, 腐殖质层较为湿润, 厚度一般为30-40 cm, 为土壤中磷积累营造了良好的场所(青海森林编委会, 1993).山地棕色暗针叶林土黏粒含量较高, 黏粒的比面积较大, 易于磷酸盐的吸附(Cross & Schlesinger, 2001), 从而其土壤磷含量较高.另外, 山地棕色暗针叶林土中土壤全量矿物有明显的淀积现象, 土壤矿物质的生物累积作用较大, 导致其母质层全磷含量稍高于其他土壤类型(郑远昌等, 1988).山地暗褐土磷含量最低, 可能因为山地暗褐土为淋溶型土壤, 其大部分表土和心土层土壤风化淋溶系数均比底层土低, 说明土体上层土壤风化淋溶作用较强, 矿质营养元素较易淋失, 加之山地暗褐土剖面粗腐殖质层并不明显, 且土壤略显酸性, 影响有机质释放磷, 进而导致土壤磷含量降低(青海省农业资源区划办公室, 1997).此外, 研究区山地暗褐土母质层多为红砂岩、片麻岩等多种岩石风化的残积物, 造成其土壤磷来源有限(程欢等, 2018). ...

4
1993

... 土壤磷化学性质相对稳定, 因而本研究采用年平均气温和平均年降水量探究其对土壤磷库的影响, 数据均来自中国气象数据共享网(中国气象数据网https://data.cma.cn/).青海省森林土壤类型划分标准参照《青海森林》(青海森林编委会, 1993)和《青海土壤》(青海省农业资源区划办公室, 1997).砾石含量数据来自《中国森林生态系统碳储量——动态及机制》(王万同等, 2018). ...

... 土壤全磷表征土壤各种形态磷的总和, 是判断磷营养水平的重要指标(Ahern & MacNish, 1983).较之以往收集整合资料的研究, 本研究通过野外实测和室内分析, 得到的估算结果准确性相对较高.即青海森林土壤磷储量为1.74 Tg, 总体较低.青海近84%的省域面积在海拔3 000 m以上, 气候多寒旱, 大部分地方失去了能够维持森林生存的基本条件(青海森林编委会, 1993), 森林覆盖率处于全国末位水平(仅高于新疆), 加之青海省土壤本就磷缺乏, 所以青海省森林土壤磷储量总体较低.青海省森林土壤(1 m)平均磷密度为4.65 Mg·hm^-2, 与郭焱培等 (2017)估算出的中国北方灌丛土壤磷密度相差不大, 但低于汪涛等(2008)研究得出的中国表层土壤全磷密度6.0 Mg·hm^-2 .这可能是由于土壤磷的分布具有较大的空间异质性(Bai et al., 2010), 以及本研究的土壤取样深度和区域尺度都与汪涛等人的研究有所不同所导致.青海省森林土壤磷密度呈地带性空间分布, 总体上随着经纬度增大而增加, 且多集中于东北部, 自然植被分布自东向西依次为森林-草甸-草原-荒漠(青海森林编委会, 1993). ...

... ), 以及本研究的土壤取样深度和区域尺度都与汪涛等人的研究有所不同所导致.青海省森林土壤磷密度呈地带性空间分布, 总体上随着经纬度增大而增加, 且多集中于东北部, 自然植被分布自东向西依次为森林-草甸-草原-荒漠(青海森林编委会, 1993). ...

... 此外, 单因素方差分析和SEM还表明土壤类型对土壤磷含量有明显的直接影响, 其中山地棕色暗针叶林土各土层磷含量相对较高.是因为其地表枯枝落叶层较厚且在整个生长季含水量丰富, 腐殖质积聚作用十分强烈(Prescott et al., 2000b), 利于磷归还于土壤.而且山地棕色暗针叶林土根系生物量较多, 腐殖质层较为湿润, 厚度一般为30-40 cm, 为土壤中磷积累营造了良好的场所(青海森林编委会, 1993).山地棕色暗针叶林土黏粒含量较高, 黏粒的比面积较大, 易于磷酸盐的吸附(Cross & Schlesinger, 2001), 从而其土壤磷含量较高.另外, 山地棕色暗针叶林土中土壤全量矿物有明显的淀积现象, 土壤矿物质的生物累积作用较大, 导致其母质层全磷含量稍高于其他土壤类型(郑远昌等, 1988).山地暗褐土磷含量最低, 可能因为山地暗褐土为淋溶型土壤, 其大部分表土和心土层土壤风化淋溶系数均比底层土低, 说明土体上层土壤风化淋溶作用较强, 矿质营养元素较易淋失, 加之山地暗褐土剖面粗腐殖质层并不明显, 且土壤略显酸性, 影响有机质释放磷, 进而导致土壤磷含量降低(青海省农业资源区划办公室, 1997).此外, 研究区山地暗褐土母质层多为红砂岩、片麻岩等多种岩石风化的残积物, 造成其土壤磷来源有限(程欢等, 2018). ...

Forest carbon storage: Ecology, management, and policy
1
2010

... 森林约覆盖着地球陆地面积的30% (Fahey et al., 2010), 却占有全球陆地生态系统地上碳库的80%以及地下碳库的40% (FAO, 2005), 并在减缓全球气候变暖、维持碳平衡等方面意义重大.全球变化背景下, 人类活动加剧了森林生态系统土壤磷库的供需失衡(Smil, 2000) .采伐、火烧、土地利用变化等人为干扰是森林环境变化的根本原因之一(Baeten et al., 2011), 直接导致森林土壤养分出现增减效应, 对土壤磷状态产生持续的影响(Dambrine et al., 2007).考虑到全球陆地生态系统的磷限制(Augusto et al., 2017), 评估森林土壤磷储量现状及其影响因子, 有助于了解森林生态系统如何对全球变化作出响应, 利于加快将磷循环纳入地球系统模型的进程(Reed et al., 2015), 对陆地生态系统的稳定以及磷的可持续利用意义深远. ...

Global forest resource assessment: Progress towards sustainable forest management
2
2005

... 森林约覆盖着地球陆地面积的30% (Fahey et al., 2010), 却占有全球陆地生态系统地上碳库的80%以及地下碳库的40% (FAO, 2005), 并在减缓全球气候变暖、维持碳平衡等方面意义重大.全球变化背景下, 人类活动加剧了森林生态系统土壤磷库的供需失衡(Smil, 2000) .采伐、火烧、土地利用变化等人为干扰是森林环境变化的根本原因之一(Baeten et al., 2011), 直接导致森林土壤养分出现增减效应, 对土壤磷状态产生持续的影响(Dambrine et al., 2007).考虑到全球陆地生态系统的磷限制(Augusto et al., 2017), 评估森林土壤磷储量现状及其影响因子, 有助于了解森林生态系统如何对全球变化作出响应, 利于加快将磷循环纳入地球系统模型的进程(Reed et al., 2015), 对陆地生态系统的稳定以及磷的可持续利用意义深远. ...

... 磷对土壤含水量变化的响应过程十分复杂, 不同区域磷含量对土壤含水量变化响应过程的研究得到的结论不同, 这可能与区域土壤特性差异有关(Gahoonia et al., 1994).土壤含水量的增减直接改变土壤氧化还原条件进而导致土壤中铁氧化物的形态变化与土壤磷的吸附/解吸过程密切相关(Ma et al., 2010), 吸附解吸量的变化导致土壤磷含量改变.本研究中土壤磷含量与含水量显著正相关.原因是, 一定范围内土壤含水量变低, 加之青海省地处西北, 区域多风且易发生风蚀, 风蚀作用吹走大量土壤细粒物质.细粒物质对磷的吸附能力强, 且磷含量高, 细粒物质的缺失直接削弱土壤对磷的保护作用, 进而导致土壤磷减少(Viscarra Rossel & Bui, 2016 ).此外, 土壤的干燥缺水抑制了土壤微生物和酶的活性, 进而影响土壤有机质的分解和积累平衡, 不利于对磷的矿化和固定(Frolking et al., 2001), 使得磷含量减小. ...

Modeling northern peatland decomposition and peat accumulation
1
2001

... 森林土壤磷循环是陆地生态系统磷循环的重要部分, 短期内森林土壤磷输入主要依靠植物凋落物分解以及有机质矿化, 土壤磷输出主要体现在植物生长对磷的吸收和土壤可溶性磷的流失(陈美领等, 2016).借助SEM分析, 海拔和温度可能是土壤磷含量的主控因子之一.海拔梯度是研究生态系统特性和过程如何随海拔变化的有力工具(Fukami & Wardle, 2005), 其空间尺度更大, 为探索土壤磷对环境因子的响应提供了极好的条件.本研究在中低海拔以及高海拔区域, 各土层(高海拔50-100 cm土层除外)土壤磷含量均随着海拔的增加显著降低.Vincent等(2014)在北极不同海拔磷的研究中也发现相似规律.分析原因: 1)现阶段青藏高原正在加剧的氮沉降通过影响土壤理化性质而干扰土壤磷循环(Vitousek et al., 2010).王艳丽等(2019)研究发现青海省森林土壤氮含量随着海拔的上升而增加.为了平衡系统中氮输入的增加, 植物需从土壤中吸收更多的磷, 来满足森林高生产力的需求(陈美领等, 2016).2)温度-植物生理假说认为, 植物体RNA和内酶参与植物生理生化反应, 受到高海拔低温的影响, 其活性降低导致植物生理生化反应迟缓(Reich & Oleksyn, 2004), 植物为了维持正常的生理代谢以及生长需求, 采取吸收大量磷的生长对策来抵抗低温对代谢反应产生抑制作用(刘倩等, 2017), 因此海拔越高土壤磷含量越低; 3)中低海拔分布着针叶林和阔叶林, 王鑫等(2019)认为阔叶林凋落物的磷含量大于针叶林, 且其较针叶林更加容易分解, 致使较多磷回归土壤, 但随着海拔升高, 阔叶林逐渐消失, 导致中低海拔区域土壤磷含量随海拔升高而降低.随着海拔的进一步升高, 针叶林凋落物磷含量逐渐降低, 其向土壤归还磷的量也减少. ...

Long-term ecological dynamics: Reciprocal insights from natural and anthropogenic gradients
1
2005

... 磷对土壤含水量变化的响应过程十分复杂, 不同区域磷含量对土壤含水量变化响应过程的研究得到的结论不同, 这可能与区域土壤特性差异有关(Gahoonia et al., 1994).土壤含水量的增减直接改变土壤氧化还原条件进而导致土壤中铁氧化物的形态变化与土壤磷的吸附/解吸过程密切相关(Ma et al., 2010), 吸附解吸量的变化导致土壤磷含量改变.本研究中土壤磷含量与含水量显著正相关.原因是, 一定范围内土壤含水量变低, 加之青海省地处西北, 区域多风且易发生风蚀, 风蚀作用吹走大量土壤细粒物质.细粒物质对磷的吸附能力强, 且磷含量高, 细粒物质的缺失直接削弱土壤对磷的保护作用, 进而导致土壤磷减少(Viscarra Rossel & Bui, 2016 ).此外, 土壤的干燥缺水抑制了土壤微生物和酶的活性, 进而影响土壤有机质的分解和积累平衡, 不利于对磷的矿化和固定(Frolking et al., 2001), 使得磷含量减小. ...

Phosphorus depletion in the rhizosphere as influenced by soil moisture
1
1994

... 根据土壤碳密度的计算公式(郭焱培等, 2017), 本研究磷密度计算公式如下: ...

中国北方温带灌丛生态系统碳、氮、磷储量
3
2017

... 磷是生态系统中重要的生命元素, 是地球上所有生命化学组成的基础之一(Vincent et al., 2012).植物生长所必需的磷主要来源于土壤, 土壤是陆地生态系统中最大的磷库.土壤磷储量主要依靠矿石的风化和大气干湿沉降来维持(Ruttenberg, 2003).气候、地形地貌、土壤发育阶段、微生物动态等均在生态系统土壤磷库的输入与输出过程中扮演着重要角色(Ippolito et al., 2010).而土壤的生物化学过程以及植物自身的遗传特性则会影响土壤和植被之间的磷转移(Wei et al., 2010).磷的通量几乎是单向的, 从陆地生态系统逐渐向江河海洋移动(Liu et al., 2008).19世纪中叶以来, 全球变化显著地改变了陆地磷动态.陆地磷库对气候变暖响应敏感, 气候变暖使得土壤沙含量增加, 进而降低土壤原生矿物磷和有机磷库, 土壤总磷减少(Hou et al., 2018).高降水波动引发森林土壤磷减少(Yuan et al., 2017), 氮沉降加速了森林土壤磷循环致使土壤总磷相对减少(Marklein & Houlton, 2011). ...

... 近年来, 不少国内外****研究评价了土壤碳、氮库(Allen et al., 2013), 但针对土壤磷库的估算报道不多(汪涛等, 2008), 并且主要集中于全球和国家尺度.Smil (2000)研究估算了全球农业土壤磷储量为5-6 Pg.Zhang等(2005)对中国表层(0-50 cm)土壤磷储量进行了估算, 结果表明中国土壤磷储量为3.5 Pg.郭焱培等(2017)研究结果显示中国北方灌丛1 m深土壤磷储量约为124.6 Tg.然而, 区域尺度上对土壤磷储量的定量评价还存在明显不足, 为了减少研究资料不足带来的土壤磷库估算的不确定性, 有必要对代表性地区的土壤磷储量和磷密度进行更加准确地评估(Zhang et al., 2005).青藏高原是全球气候变暖的“启动器”和“放大器”, 青海省作为青藏高原的重要组成部分, 其森林生态系统在固碳制氧、涵养水源、保育土壤以及生物多样性保护等方面价值巨大, 具有极其重要的生态地位.同时也为研究森林土壤磷对全球变化的响应提供了理想的研究场所.然而目前关于青海省森林土壤磷储量的研究却鲜有报道.因此, 本研究在统一的取样标准下, 对青海省森林土壤磷进行了系统的实地调查, 准确估算出了青海省森林土壤磷密度和磷储量并探究了土壤磷变化的限制因素, 拟回答以下科学问题: 1)青海省森林土壤磷储量及其空间分布; 2)不同海拔和不同土壤类型磷的变化特征; 3)土壤磷与环境因子间的关系. ...

... 土壤全磷表征土壤各种形态磷的总和, 是判断磷营养水平的重要指标(Ahern & MacNish, 1983).较之以往收集整合资料的研究, 本研究通过野外实测和室内分析, 得到的估算结果准确性相对较高.即青海森林土壤磷储量为1.74 Tg, 总体较低.青海近84%的省域面积在海拔3 000 m以上, 气候多寒旱, 大部分地方失去了能够维持森林生存的基本条件(青海森林编委会, 1993), 森林覆盖率处于全国末位水平(仅高于新疆), 加之青海省土壤本就磷缺乏, 所以青海省森林土壤磷储量总体较低.青海省森林土壤(1 m)平均磷密度为4.65 Mg·hm^-2, 与郭焱培等 (2017)估算出的中国北方灌丛土壤磷密度相差不大, 但低于汪涛等(2008)研究得出的中国表层土壤全磷密度6.0 Mg·hm^-2 .这可能是由于土壤磷的分布具有较大的空间异质性(Bai et al., 2010), 以及本研究的土壤取样深度和区域尺度都与汪涛等人的研究有所不同所导致.青海省森林土壤磷密度呈地带性空间分布, 总体上随着经纬度增大而增加, 且多集中于东北部, 自然植被分布自东向西依次为森林-草甸-草原-荒漠(青海森林编委会, 1993). ...

中国北方温带灌丛生态系统碳、氮、磷储量
3
2017

... 磷是生态系统中重要的生命元素, 是地球上所有生命化学组成的基础之一(Vincent et al., 2012).植物生长所必需的磷主要来源于土壤, 土壤是陆地生态系统中最大的磷库.土壤磷储量主要依靠矿石的风化和大气干湿沉降来维持(Ruttenberg, 2003).气候、地形地貌、土壤发育阶段、微生物动态等均在生态系统土壤磷库的输入与输出过程中扮演着重要角色(Ippolito et al., 2010).而土壤的生物化学过程以及植物自身的遗传特性则会影响土壤和植被之间的磷转移(Wei et al., 2010).磷的通量几乎是单向的, 从陆地生态系统逐渐向江河海洋移动(Liu et al., 2008).19世纪中叶以来, 全球变化显著地改变了陆地磷动态.陆地磷库对气候变暖响应敏感, 气候变暖使得土壤沙含量增加, 进而降低土壤原生矿物磷和有机磷库, 土壤总磷减少(Hou et al., 2018).高降水波动引发森林土壤磷减少(Yuan et al., 2017), 氮沉降加速了森林土壤磷循环致使土壤总磷相对减少(Marklein & Houlton, 2011). ...

... 近年来, 不少国内外****研究评价了土壤碳、氮库(Allen et al., 2013), 但针对土壤磷库的估算报道不多(汪涛等, 2008), 并且主要集中于全球和国家尺度.Smil (2000)研究估算了全球农业土壤磷储量为5-6 Pg.Zhang等(2005)对中国表层(0-50 cm)土壤磷储量进行了估算, 结果表明中国土壤磷储量为3.5 Pg.郭焱培等(2017)研究结果显示中国北方灌丛1 m深土壤磷储量约为124.6 Tg.然而, 区域尺度上对土壤磷储量的定量评价还存在明显不足, 为了减少研究资料不足带来的土壤磷库估算的不确定性, 有必要对代表性地区的土壤磷储量和磷密度进行更加准确地评估(Zhang et al., 2005).青藏高原是全球气候变暖的“启动器”和“放大器”, 青海省作为青藏高原的重要组成部分, 其森林生态系统在固碳制氧、涵养水源、保育土壤以及生物多样性保护等方面价值巨大, 具有极其重要的生态地位.同时也为研究森林土壤磷对全球变化的响应提供了理想的研究场所.然而目前关于青海省森林土壤磷储量的研究却鲜有报道.因此, 本研究在统一的取样标准下, 对青海省森林土壤磷进行了系统的实地调查, 准确估算出了青海省森林土壤磷密度和磷储量并探究了土壤磷变化的限制因素, 拟回答以下科学问题: 1)青海省森林土壤磷储量及其空间分布; 2)不同海拔和不同土壤类型磷的变化特征; 3)土壤磷与环境因子间的关系. ...

... 土壤全磷表征土壤各种形态磷的总和, 是判断磷营养水平的重要指标(Ahern & MacNish, 1983).较之以往收集整合资料的研究, 本研究通过野外实测和室内分析, 得到的估算结果准确性相对较高.即青海森林土壤磷储量为1.74 Tg, 总体较低.青海近84%的省域面积在海拔3 000 m以上, 气候多寒旱, 大部分地方失去了能够维持森林生存的基本条件(青海森林编委会, 1993), 森林覆盖率处于全国末位水平(仅高于新疆), 加之青海省土壤本就磷缺乏, 所以青海省森林土壤磷储量总体较低.青海省森林土壤(1 m)平均磷密度为4.65 Mg·hm^-2, 与郭焱培等 (2017)估算出的中国北方灌丛土壤磷密度相差不大, 但低于汪涛等(2008)研究得出的中国表层土壤全磷密度6.0 Mg·hm^-2 .这可能是由于土壤磷的分布具有较大的空间异质性(Bai et al., 2010), 以及本研究的土壤取样深度和区域尺度都与汪涛等人的研究有所不同所导致.青海省森林土壤磷密度呈地带性空间分布, 总体上随着经纬度增大而增加, 且多集中于东北部, 自然植被分布自东向西依次为森林-草甸-草原-荒漠(青海森林编委会, 1993). ...

Effects of climate on soil phosphorus cycle and availability in natural terrestrial ecosystems
1
2018

... 土壤全磷含量测定采用NaOH碱熔-钼锑抗比色法(Hu et al., 2016).野外测定环刀+鲜土质量, 实验室内测定环刀+干土质量以及环刀质量(环刀样品105 ℃下烘干至恒质量), 计算土壤容重以及土壤含水量. ...

Changes in soil physicochemical and microbial properties along elevation gradients in two forest soils
1
2016

... 磷是生态系统中重要的生命元素, 是地球上所有生命化学组成的基础之一(Vincent et al., 2012).植物生长所必需的磷主要来源于土壤, 土壤是陆地生态系统中最大的磷库.土壤磷储量主要依靠矿石的风化和大气干湿沉降来维持(Ruttenberg, 2003).气候、地形地貌、土壤发育阶段、微生物动态等均在生态系统土壤磷库的输入与输出过程中扮演着重要角色(Ippolito et al., 2010).而土壤的生物化学过程以及植物自身的遗传特性则会影响土壤和植被之间的磷转移(Wei et al., 2010).磷的通量几乎是单向的, 从陆地生态系统逐渐向江河海洋移动(Liu et al., 2008).19世纪中叶以来, 全球变化显著地改变了陆地磷动态.陆地磷库对气候变暖响应敏感, 气候变暖使得土壤沙含量增加, 进而降低土壤原生矿物磷和有机磷库, 土壤总磷减少(Hou et al., 2018).高降水波动引发森林土壤磷减少(Yuan et al., 2017), 氮沉降加速了森林土壤磷循环致使土壤总磷相对减少(Marklein & Houlton, 2011). ...

Phosphorus biogeochemistry across a precipitation gradient in grasslands of central North America
2010

The uplift of soil nutrients by plants: Biogeochemical consequences across scales
2
2004

... 土壤磷含量在土壤剖面上随土层加深而增大, 与Cassagne等(2000)的研究结果一致.土壤磷的这种垂直分布格局是地球化学过程和动植物活动共同作用的结果, 但植物对土壤磷的垂直分层控制可能更强(周俊等, 2016).植物生长对磷的需求较大, 上层土壤中的磷或许不能满足植物生长所需, 需要从底层土壤中获取磷, 并随着植物组织的死亡分解, 土壤磷在表层土壤积聚(Viscarra Rossel & Bui, 2016), 所以上层土壤TP含量高于下层.Jobbágy和Jackson (2004)把这种模式解释为在土壤磷迁移的过程中, 植物的“泵吸作用”大于淋滤等地球化学作用.另一个原因是植物地下生物量大多呈“倒金字塔”式分布.这样的垂直分布结构影响植物地下生物量以根系分泌物的形式向土壤输送磷(Vogt et al., 1986).土壤有机质含量随土层的加深而降低也是导致土壤磷沿剖面减少的一个原因(Khitrov et al., 2018). ...

... ).土壤有机质含量随土层的加深而降低也是导致土壤磷沿剖面减少的一个原因(Khitrov et al., 2018). ...

Morphology, radiocarbon age, and genesis of Vertisols of the Eisk Peninsula (the Kuban-Azov Lowland)
1
2018

... 温度通过对土壤主要理化性质、植物和土壤微生物活性的直接或间接影响, 促进土壤矿化和风化以及磷的快速固定, 从而改变土壤磷形态和含量(Siebers et al., 2017).本研究中土壤磷含量与温度显著负相关.因为土壤磷的解吸属于吸热反应, 温度升高使得土壤磷解吸速率增大, 吸附于土壤中的磷酸根态磷更容易解吸下来, 加速磷的解吸过程(Barrow, 1983), 进而加大土壤中磷的流失量.温度升高还通过提高生物或者微生物的活性来增加氧气的消耗使得土壤表面更加容易发生生化反应, 促使更多的磷从磷酸铁盐类化合物中释放出来, 增加磷流失的可能(李志伟等, 2007).另外, 温度升高还加快了土壤有机质的分解(Wright, 1998), 刺激植物生长, 加大对土壤磷的吸收, 更多的磷从土壤转移到植物中, 加剧了土壤磷流失(Yue et al., 2018). ...

影响土壤磷素解吸的环境因素研究
1
2007

... 森林土壤磷循环是陆地生态系统磷循环的重要部分, 短期内森林土壤磷输入主要依靠植物凋落物分解以及有机质矿化, 土壤磷输出主要体现在植物生长对磷的吸收和土壤可溶性磷的流失(陈美领等, 2016).借助SEM分析, 海拔和温度可能是土壤磷含量的主控因子之一.海拔梯度是研究生态系统特性和过程如何随海拔变化的有力工具(Fukami & Wardle, 2005), 其空间尺度更大, 为探索土壤磷对环境因子的响应提供了极好的条件.本研究在中低海拔以及高海拔区域, 各土层(高海拔50-100 cm土层除外)土壤磷含量均随着海拔的增加显著降低.Vincent等(2014)在北极不同海拔磷的研究中也发现相似规律.分析原因: 1)现阶段青藏高原正在加剧的氮沉降通过影响土壤理化性质而干扰土壤磷循环(Vitousek et al., 2010).王艳丽等(2019)研究发现青海省森林土壤氮含量随着海拔的上升而增加.为了平衡系统中氮输入的增加, 植物需从土壤中吸收更多的磷, 来满足森林高生产力的需求(陈美领等, 2016).2)温度-植物生理假说认为, 植物体RNA和内酶参与植物生理生化反应, 受到高海拔低温的影响, 其活性降低导致植物生理生化反应迟缓(Reich & Oleksyn, 2004), 植物为了维持正常的生理代谢以及生长需求, 采取吸收大量磷的生长对策来抵抗低温对代谢反应产生抑制作用(刘倩等, 2017), 因此海拔越高土壤磷含量越低; 3)中低海拔分布着针叶林和阔叶林, 王鑫等(2019)认为阔叶林凋落物的磷含量大于针叶林, 且其较针叶林更加容易分解, 致使较多磷回归土壤, 但随着海拔升高, 阔叶林逐渐消失, 导致中低海拔区域土壤磷含量随海拔升高而降低.随着海拔的进一步升高, 针叶林凋落物磷含量逐渐降低, 其向土壤归还磷的量也减少. ...

影响土壤磷素解吸的环境因素研究
1
2007

... 森林土壤磷循环是陆地生态系统磷循环的重要部分, 短期内森林土壤磷输入主要依靠植物凋落物分解以及有机质矿化, 土壤磷输出主要体现在植物生长对磷的吸收和土壤可溶性磷的流失(陈美领等, 2016).借助SEM分析, 海拔和温度可能是土壤磷含量的主控因子之一.海拔梯度是研究生态系统特性和过程如何随海拔变化的有力工具(Fukami & Wardle, 2005), 其空间尺度更大, 为探索土壤磷对环境因子的响应提供了极好的条件.本研究在中低海拔以及高海拔区域, 各土层(高海拔50-100 cm土层除外)土壤磷含量均随着海拔的增加显著降低.Vincent等(2014)在北极不同海拔磷的研究中也发现相似规律.分析原因: 1)现阶段青藏高原正在加剧的氮沉降通过影响土壤理化性质而干扰土壤磷循环(Vitousek et al., 2010).王艳丽等(2019)研究发现青海省森林土壤氮含量随着海拔的上升而增加.为了平衡系统中氮输入的增加, 植物需从土壤中吸收更多的磷, 来满足森林高生产力的需求(陈美领等, 2016).2)温度-植物生理假说认为, 植物体RNA和内酶参与植物生理生化反应, 受到高海拔低温的影响, 其活性降低导致植物生理生化反应迟缓(Reich & Oleksyn, 2004), 植物为了维持正常的生理代谢以及生长需求, 采取吸收大量磷的生长对策来抵抗低温对代谢反应产生抑制作用(刘倩等, 2017), 因此海拔越高土壤磷含量越低; 3)中低海拔分布着针叶林和阔叶林, 王鑫等(2019)认为阔叶林凋落物的磷含量大于针叶林, 且其较针叶林更加容易分解, 致使较多磷回归土壤, 但随着海拔升高, 阔叶林逐渐消失, 导致中低海拔区域土壤磷含量随海拔升高而降低.随着海拔的进一步升高, 针叶林凋落物磷含量逐渐降低, 其向土壤归还磷的量也减少. ...

武功山草甸不同海拔对土壤和植物凋落物磷含量的影响
1
2017

... 磷是生态系统中重要的生命元素, 是地球上所有生命化学组成的基础之一(Vincent et al., 2012).植物生长所必需的磷主要来源于土壤, 土壤是陆地生态系统中最大的磷库.土壤磷储量主要依靠矿石的风化和大气干湿沉降来维持(Ruttenberg, 2003).气候、地形地貌、土壤发育阶段、微生物动态等均在生态系统土壤磷库的输入与输出过程中扮演着重要角色(Ippolito et al., 2010).而土壤的生物化学过程以及植物自身的遗传特性则会影响土壤和植被之间的磷转移(Wei et al., 2010).磷的通量几乎是单向的, 从陆地生态系统逐渐向江河海洋移动(Liu et al., 2008).19世纪中叶以来, 全球变化显著地改变了陆地磷动态.陆地磷库对气候变暖响应敏感, 气候变暖使得土壤沙含量增加, 进而降低土壤原生矿物磷和有机磷库, 土壤总磷减少(Hou et al., 2018).高降水波动引发森林土壤磷减少(Yuan et al., 2017), 氮沉降加速了森林土壤磷循环致使土壤总磷相对减少(Marklein & Houlton, 2011). ...

武功山草甸不同海拔对土壤和植物凋落物磷含量的影响
1
2017

... 磷是生态系统中重要的生命元素, 是地球上所有生命化学组成的基础之一(Vincent et al., 2012).植物生长所必需的磷主要来源于土壤, 土壤是陆地生态系统中最大的磷库.土壤磷储量主要依靠矿石的风化和大气干湿沉降来维持(Ruttenberg, 2003).气候、地形地貌、土壤发育阶段、微生物动态等均在生态系统土壤磷库的输入与输出过程中扮演着重要角色(Ippolito et al., 2010).而土壤的生物化学过程以及植物自身的遗传特性则会影响土壤和植被之间的磷转移(Wei et al., 2010).磷的通量几乎是单向的, 从陆地生态系统逐渐向江河海洋移动(Liu et al., 2008).19世纪中叶以来, 全球变化显著地改变了陆地磷动态.陆地磷库对气候变暖响应敏感, 气候变暖使得土壤沙含量增加, 进而降低土壤原生矿物磷和有机磷库, 土壤总磷减少(Hou et al., 2018).高降水波动引发森林土壤磷减少(Yuan et al., 2017), 氮沉降加速了森林土壤磷循环致使土壤总磷相对减少(Marklein & Houlton, 2011). ...

Global phosphorus flows and environmental impacts from a consumption perspective
1
2008

... 在土壤剖面上, 土壤磷密度随土层增大不仅受土壤磷含量的影响, 还与计算方法中作为主要参数的土壤容重紧密相关.因为土壤表层疏松, 随着土层的加深, 土壤团聚性下降, 进而容重变大(卢振启等, 2014). ...

河北雾灵山不同海拔油松人工林枯落物及土壤水文效应研究
1
2014

... 磷对土壤含水量变化的响应过程十分复杂, 不同区域磷含量对土壤含水量变化响应过程的研究得到的结论不同, 这可能与区域土壤特性差异有关(Gahoonia et al., 1994).土壤含水量的增减直接改变土壤氧化还原条件进而导致土壤中铁氧化物的形态变化与土壤磷的吸附/解吸过程密切相关(Ma et al., 2010), 吸附解吸量的变化导致土壤磷含量改变.本研究中土壤磷含量与含水量显著正相关.原因是, 一定范围内土壤含水量变低, 加之青海省地处西北, 区域多风且易发生风蚀, 风蚀作用吹走大量土壤细粒物质.细粒物质对磷的吸附能力强, 且磷含量高, 细粒物质的缺失直接削弱土壤对磷的保护作用, 进而导致土壤磷减少(Viscarra Rossel & Bui, 2016 ).此外, 土壤的干燥缺水抑制了土壤微生物和酶的活性, 进而影响土壤有机质的分解和积累平衡, 不利于对磷的矿化和固定(Frolking et al., 2001), 使得磷含量减小. ...

河北雾灵山不同海拔油松人工林枯落物及土壤水文效应研究
1
2014

... 磷对土壤含水量变化的响应过程十分复杂, 不同区域磷含量对土壤含水量变化响应过程的研究得到的结论不同, 这可能与区域土壤特性差异有关(Gahoonia et al., 1994).土壤含水量的增减直接改变土壤氧化还原条件进而导致土壤中铁氧化物的形态变化与土壤磷的吸附/解吸过程密切相关(Ma et al., 2010), 吸附解吸量的变化导致土壤磷含量改变.本研究中土壤磷含量与含水量显著正相关.原因是, 一定范围内土壤含水量变低, 加之青海省地处西北, 区域多风且易发生风蚀, 风蚀作用吹走大量土壤细粒物质.细粒物质对磷的吸附能力强, 且磷含量高, 细粒物质的缺失直接削弱土壤对磷的保护作用, 进而导致土壤磷减少(Viscarra Rossel & Bui, 2016 ).此外, 土壤的干燥缺水抑制了土壤微生物和酶的活性, 进而影响土壤有机质的分解和积累平衡, 不利于对磷的矿化和固定(Frolking et al., 2001), 使得磷含量减小. ...

Phosphorus fractions and soil release in alternately waterlogged and drained environments at the water-fluctuation-zone of the Three Gorges Reservoir
1
2010

... 磷是生态系统中重要的生命元素, 是地球上所有生命化学组成的基础之一(Vincent et al., 2012).植物生长所必需的磷主要来源于土壤, 土壤是陆地生态系统中最大的磷库.土壤磷储量主要依靠矿石的风化和大气干湿沉降来维持(Ruttenberg, 2003).气候、地形地貌、土壤发育阶段、微生物动态等均在生态系统土壤磷库的输入与输出过程中扮演着重要角色(Ippolito et al., 2010).而土壤的生物化学过程以及植物自身的遗传特性则会影响土壤和植被之间的磷转移(Wei et al., 2010).磷的通量几乎是单向的, 从陆地生态系统逐渐向江河海洋移动(Liu et al., 2008).19世纪中叶以来, 全球变化显著地改变了陆地磷动态.陆地磷库对气候变暖响应敏感, 气候变暖使得土壤沙含量增加, 进而降低土壤原生矿物磷和有机磷库, 土壤总磷减少(Hou et al., 2018).高降水波动引发森林土壤磷减少(Yuan et al., 2017), 氮沉降加速了森林土壤磷循环致使土壤总磷相对减少(Marklein & Houlton, 2011). ...

Nitrogen inputs accelerate phosphorus cycling rates across a wide variety of terrestrial ecosystems
1
2011

... 高海拔区域50-100 cm土层磷含量随海拔升高有增加的趋势.因为一定范围内随着海拔升高风力变大, 有效积温降低, 植物为了应对高海拔严酷的生存环境, 调整生存对策即增加地下根系生物量(死根相对较多)来维持土壤局部小环境温度(唐立涛等, 2019), 加之根系分解是向土壤归还磷的重要途径(Vogt et al., 1986).此外, 高海拔区域冻融作用变大, 使得土壤的吸附位点增多, 土壤对磷的吸附能力增强, 进而土壤对磷的缓冲能力得到加强(?zgül et al., 2012).同时低温环境下土壤微生物为了维持自身的生存需要, 可能也会通过固定其生物量中的磷来增加土壤微生物中的磷储量(Moreira et al., 2013). ...

Phosphorus dynamics in the conversion of a secondary forest into a rubber tree plantation in the Amazon rainforest
1
2013

... 高海拔区域50-100 cm土层磷含量随海拔升高有增加的趋势.因为一定范围内随着海拔升高风力变大, 有效积温降低, 植物为了应对高海拔严酷的生存环境, 调整生存对策即增加地下根系生物量(死根相对较多)来维持土壤局部小环境温度(唐立涛等, 2019), 加之根系分解是向土壤归还磷的重要途径(Vogt et al., 1986).此外, 高海拔区域冻融作用变大, 使得土壤的吸附位点增多, 土壤对磷的吸附能力增强, 进而土壤对磷的缓冲能力得到加强(?zgül et al., 2012).同时低温环境下土壤微生物为了维持自身的生存需要, 可能也会通过固定其生物量中的磷来增加土壤微生物中的磷储量(Moreira et al., 2013). ...

The effects of freeze-and-thaw cycles on phosphorus availability in highland soils in Turkey
2012

Humus in northern forests: Friend or foe?
1
2000

... 此外, 单因素方差分析和SEM还表明土壤类型对土壤磷含量有明显的直接影响, 其中山地棕色暗针叶林土各土层磷含量相对较高.是因为其地表枯枝落叶层较厚且在整个生长季含水量丰富, 腐殖质积聚作用十分强烈(Prescott et al., 2000b), 利于磷归还于土壤.而且山地棕色暗针叶林土根系生物量较多, 腐殖质层较为湿润, 厚度一般为30-40 cm, 为土壤中磷积累营造了良好的场所(青海森林编委会, 1993).山地棕色暗针叶林土黏粒含量较高, 黏粒的比面积较大, 易于磷酸盐的吸附(Cross & Schlesinger, 2001), 从而其土壤磷含量较高.另外, 山地棕色暗针叶林土中土壤全量矿物有明显的淀积现象, 土壤矿物质的生物累积作用较大, 导致其母质层全磷含量稍高于其他土壤类型(郑远昌等, 1988).山地暗褐土磷含量最低, 可能因为山地暗褐土为淋溶型土壤, 其大部分表土和心土层土壤风化淋溶系数均比底层土低, 说明土体上层土壤风化淋溶作用较强, 矿质营养元素较易淋失, 加之山地暗褐土剖面粗腐殖质层并不明显, 且土壤略显酸性, 影响有机质释放磷, 进而导致土壤磷含量降低(青海省农业资源区划办公室, 1997).此外, 研究区山地暗褐土母质层多为红砂岩、片麻岩等多种岩石风化的残积物, 造成其土壤磷来源有限(程欢等, 2018). ...

Decomposition of broadleaf and needle litter in forests of British Columbia: Influences of litter type, forest type, and litter mixtures
1
2000

... 青海省针叶林土壤磷储量远大于阔叶林, 占森林土壤磷总储量的比例为71%.因为青海省森林以寒温带针叶林为主, 其乔木林面积中, 针叶林占64.2%, 阔叶林仅占27.1%.但阔叶林土壤磷密度大于针叶林, 说明阔叶林下土壤汇集磷的能力强于针叶林(张泰东等, 2017).研究所在区域针叶林凋落物磷含量小于阔叶林(王鑫等, 2019), 加之针叶林凋落物本身较难分解(Prescott et al., 2000a), 所以针叶林凋落物向土壤归还的磷较少.针叶林凋落物会使土壤pH降低, 土壤pH降低致使无机磷与铝络合(Carrino-Kyker et al., 2016), 从而减少土壤中磷的固定.此外, 阔叶林多为内生菌根树种, 内生菌根分泌大量可使有机质释放磷的酶, 有助于土壤中磷的积累(Chapin III et al., 2002). ...

5
1997

... 森林约覆盖着地球陆地面积的30% (Fahey et al., 2010), 却占有全球陆地生态系统地上碳库的80%以及地下碳库的40% (FAO, 2005), 并在减缓全球气候变暖、维持碳平衡等方面意义重大.全球变化背景下, 人类活动加剧了森林生态系统土壤磷库的供需失衡(Smil, 2000) .采伐、火烧、土地利用变化等人为干扰是森林环境变化的根本原因之一(Baeten et al., 2011), 直接导致森林土壤养分出现增减效应, 对土壤磷状态产生持续的影响(Dambrine et al., 2007).考虑到全球陆地生态系统的磷限制(Augusto et al., 2017), 评估森林土壤磷储量现状及其影响因子, 有助于了解森林生态系统如何对全球变化作出响应, 利于加快将磷循环纳入地球系统模型的进程(Reed et al., 2015), 对陆地生态系统的稳定以及磷的可持续利用意义深远. ...

... 土壤磷化学性质相对稳定, 因而本研究采用年平均气温和平均年降水量探究其对土壤磷库的影响, 数据均来自中国气象数据共享网(中国气象数据网https://data.cma.cn/).青海省森林土壤类型划分标准参照《青海森林》(青海森林编委会, 1993)和《青海土壤》(青海省农业资源区划办公室, 1997).砾石含量数据来自《中国森林生态系统碳储量——动态及机制》(王万同等, 2018). ...

... 此外, 单因素方差分析和SEM还表明土壤类型对土壤磷含量有明显的直接影响, 其中山地棕色暗针叶林土各土层磷含量相对较高.是因为其地表枯枝落叶层较厚且在整个生长季含水量丰富, 腐殖质积聚作用十分强烈(Prescott et al., 2000b), 利于磷归还于土壤.而且山地棕色暗针叶林土根系生物量较多, 腐殖质层较为湿润, 厚度一般为30-40 cm, 为土壤中磷积累营造了良好的场所(青海森林编委会, 1993).山地棕色暗针叶林土黏粒含量较高, 黏粒的比面积较大, 易于磷酸盐的吸附(Cross & Schlesinger, 2001), 从而其土壤磷含量较高.另外, 山地棕色暗针叶林土中土壤全量矿物有明显的淀积现象, 土壤矿物质的生物累积作用较大, 导致其母质层全磷含量稍高于其他土壤类型(郑远昌等, 1988).山地暗褐土磷含量最低, 可能因为山地暗褐土为淋溶型土壤, 其大部分表土和心土层土壤风化淋溶系数均比底层土低, 说明土体上层土壤风化淋溶作用较强, 矿质营养元素较易淋失, 加之山地暗褐土剖面粗腐殖质层并不明显, 且土壤略显酸性, 影响有机质释放磷, 进而导致土壤磷含量降低(青海省农业资源区划办公室, 1997).此外, 研究区山地暗褐土母质层多为红砂岩、片麻岩等多种岩石风化的残积物, 造成其土壤磷来源有限(程欢等, 2018). ...

... 山地灰褐色森林土磷含量虽然低于山地棕色暗针叶林土, 但其土壤磷密度最大.可能是山地灰褐色森林土容重较大导致.山地灰褐色森林土表层以下土体较为紧实, 土壤结构由鳞片状过渡为块状结构(青海省农业资源区划办公室, 1997), 土壤容重较大.山地暗褐土磷密度最小是由于山地暗褐土不仅土壤磷含量偏低, 而且沿土壤剖面绝大部分为轻壤土, 容重略小(青海省农业资源区划办公室, 1997). ...

... ), 土壤容重较大.山地暗褐土磷密度最小是由于山地暗褐土不仅土壤磷含量偏低, 而且沿土壤剖面绝大部分为轻壤土, 容重略小(青海省农业资源区划办公室, 1997). ...

5
1997

... 森林约覆盖着地球陆地面积的30% (Fahey et al., 2010), 却占有全球陆地生态系统地上碳库的80%以及地下碳库的40% (FAO, 2005), 并在减缓全球气候变暖、维持碳平衡等方面意义重大.全球变化背景下, 人类活动加剧了森林生态系统土壤磷库的供需失衡(Smil, 2000) .采伐、火烧、土地利用变化等人为干扰是森林环境变化的根本原因之一(Baeten et al., 2011), 直接导致森林土壤养分出现增减效应, 对土壤磷状态产生持续的影响(Dambrine et al., 2007).考虑到全球陆地生态系统的磷限制(Augusto et al., 2017), 评估森林土壤磷储量现状及其影响因子, 有助于了解森林生态系统如何对全球变化作出响应, 利于加快将磷循环纳入地球系统模型的进程(Reed et al., 2015), 对陆地生态系统的稳定以及磷的可持续利用意义深远. ...

... 土壤磷化学性质相对稳定, 因而本研究采用年平均气温和平均年降水量探究其对土壤磷库的影响, 数据均来自中国气象数据共享网(中国气象数据网https://data.cma.cn/).青海省森林土壤类型划分标准参照《青海森林》(青海森林编委会, 1993)和《青海土壤》(青海省农业资源区划办公室, 1997).砾石含量数据来自《中国森林生态系统碳储量——动态及机制》(王万同等, 2018). ...

... 此外, 单因素方差分析和SEM还表明土壤类型对土壤磷含量有明显的直接影响, 其中山地棕色暗针叶林土各土层磷含量相对较高.是因为其地表枯枝落叶层较厚且在整个生长季含水量丰富, 腐殖质积聚作用十分强烈(Prescott et al., 2000b), 利于磷归还于土壤.而且山地棕色暗针叶林土根系生物量较多, 腐殖质层较为湿润, 厚度一般为30-40 cm, 为土壤中磷积累营造了良好的场所(青海森林编委会, 1993).山地棕色暗针叶林土黏粒含量较高, 黏粒的比面积较大, 易于磷酸盐的吸附(Cross & Schlesinger, 2001), 从而其土壤磷含量较高.另外, 山地棕色暗针叶林土中土壤全量矿物有明显的淀积现象, 土壤矿物质的生物累积作用较大, 导致其母质层全磷含量稍高于其他土壤类型(郑远昌等, 1988).山地暗褐土磷含量最低, 可能因为山地暗褐土为淋溶型土壤, 其大部分表土和心土层土壤风化淋溶系数均比底层土低, 说明土体上层土壤风化淋溶作用较强, 矿质营养元素较易淋失, 加之山地暗褐土剖面粗腐殖质层并不明显, 且土壤略显酸性, 影响有机质释放磷, 进而导致土壤磷含量降低(青海省农业资源区划办公室, 1997).此外, 研究区山地暗褐土母质层多为红砂岩、片麻岩等多种岩石风化的残积物, 造成其土壤磷来源有限(程欢等, 2018). ...

... 山地灰褐色森林土磷含量虽然低于山地棕色暗针叶林土, 但其土壤磷密度最大.可能是山地灰褐色森林土容重较大导致.山地灰褐色森林土表层以下土体较为紧实, 土壤结构由鳞片状过渡为块状结构(青海省农业资源区划办公室, 1997), 土壤容重较大.山地暗褐土磷密度最小是由于山地暗褐土不仅土壤磷含量偏低, 而且沿土壤剖面绝大部分为轻壤土, 容重略小(青海省农业资源区划办公室, 1997). ...

... ), 土壤容重较大.山地暗褐土磷密度最小是由于山地暗褐土不仅土壤磷含量偏低, 而且沿土壤剖面绝大部分为轻壤土, 容重略小(青海省农业资源区划办公室, 1997). ...

Incorporating phosphorus cycling into global modeling efforts: A worthwhile, tractable endeavor
1
2015

... 森林土壤磷循环是陆地生态系统磷循环的重要部分, 短期内森林土壤磷输入主要依靠植物凋落物分解以及有机质矿化, 土壤磷输出主要体现在植物生长对磷的吸收和土壤可溶性磷的流失(陈美领等, 2016).借助SEM分析, 海拔和温度可能是土壤磷含量的主控因子之一.海拔梯度是研究生态系统特性和过程如何随海拔变化的有力工具(Fukami & Wardle, 2005), 其空间尺度更大, 为探索土壤磷对环境因子的响应提供了极好的条件.本研究在中低海拔以及高海拔区域, 各土层(高海拔50-100 cm土层除外)土壤磷含量均随着海拔的增加显著降低.Vincent等(2014)在北极不同海拔磷的研究中也发现相似规律.分析原因: 1)现阶段青藏高原正在加剧的氮沉降通过影响土壤理化性质而干扰土壤磷循环(Vitousek et al., 2010).王艳丽等(2019)研究发现青海省森林土壤氮含量随着海拔的上升而增加.为了平衡系统中氮输入的增加, 植物需从土壤中吸收更多的磷, 来满足森林高生产力的需求(陈美领等, 2016).2)温度-植物生理假说认为, 植物体RNA和内酶参与植物生理生化反应, 受到高海拔低温的影响, 其活性降低导致植物生理生化反应迟缓(Reich & Oleksyn, 2004), 植物为了维持正常的生理代谢以及生长需求, 采取吸收大量磷的生长对策来抵抗低温对代谢反应产生抑制作用(刘倩等, 2017), 因此海拔越高土壤磷含量越低; 3)中低海拔分布着针叶林和阔叶林, 王鑫等(2019)认为阔叶林凋落物的磷含量大于针叶林, 且其较针叶林更加容易分解, 致使较多磷回归土壤, 但随着海拔升高, 阔叶林逐渐消失, 导致中低海拔区域土壤磷含量随海拔升高而降低.随着海拔的进一步升高, 针叶林凋落物磷含量逐渐降低, 其向土壤归还磷的量也减少. ...

Global patterns of plant leaf N and P in relation to temperature and latitude
1
2004

... 磷是生态系统中重要的生命元素, 是地球上所有生命化学组成的基础之一(Vincent et al., 2012).植物生长所必需的磷主要来源于土壤, 土壤是陆地生态系统中最大的磷库.土壤磷储量主要依靠矿石的风化和大气干湿沉降来维持(Ruttenberg, 2003).气候、地形地貌、土壤发育阶段、微生物动态等均在生态系统土壤磷库的输入与输出过程中扮演着重要角色(Ippolito et al., 2010).而土壤的生物化学过程以及植物自身的遗传特性则会影响土壤和植被之间的磷转移(Wei et al., 2010).磷的通量几乎是单向的, 从陆地生态系统逐渐向江河海洋移动(Liu et al., 2008).19世纪中叶以来, 全球变化显著地改变了陆地磷动态.陆地磷库对气候变暖响应敏感, 气候变暖使得土壤沙含量增加, 进而降低土壤原生矿物磷和有机磷库, 土壤总磷减少(Hou et al., 2018).高降水波动引发森林土壤磷减少(Yuan et al., 2017), 氮沉降加速了森林土壤磷循环致使土壤总磷相对减少(Marklein & Houlton, 2011). ...

The global phosphorus cycle
1
2003

... 温度通过对土壤主要理化性质、植物和土壤微生物活性的直接或间接影响, 促进土壤矿化和风化以及磷的快速固定, 从而改变土壤磷形态和含量(Siebers et al., 2017).本研究中土壤磷含量与温度显著负相关.因为土壤磷的解吸属于吸热反应, 温度升高使得土壤磷解吸速率增大, 吸附于土壤中的磷酸根态磷更容易解吸下来, 加速磷的解吸过程(Barrow, 1983), 进而加大土壤中磷的流失量.温度升高还通过提高生物或者微生物的活性来增加氧气的消耗使得土壤表面更加容易发生生化反应, 促使更多的磷从磷酸铁盐类化合物中释放出来, 增加磷流失的可能(李志伟等, 2007).另外, 温度升高还加快了土壤有机质的分解(Wright, 1998), 刺激植物生长, 加大对土壤磷的吸收, 更多的磷从土壤转移到植物中, 加剧了土壤磷流失(Yue et al., 2018). ...

Climatic effects on phosphorus fractions of native and cultivated north American grassland soils
1
2017

... 森林约覆盖着地球陆地面积的30% (Fahey et al., 2010), 却占有全球陆地生态系统地上碳库的80%以及地下碳库的40% (FAO, 2005), 并在减缓全球气候变暖、维持碳平衡等方面意义重大.全球变化背景下, 人类活动加剧了森林生态系统土壤磷库的供需失衡(Smil, 2000) .采伐、火烧、土地利用变化等人为干扰是森林环境变化的根本原因之一(Baeten et al., 2011), 直接导致森林土壤养分出现增减效应, 对土壤磷状态产生持续的影响(Dambrine et al., 2007).考虑到全球陆地生态系统的磷限制(Augusto et al., 2017), 评估森林土壤磷储量现状及其影响因子, 有助于了解森林生态系统如何对全球变化作出响应, 利于加快将磷循环纳入地球系统模型的进程(Reed et al., 2015), 对陆地生态系统的稳定以及磷的可持续利用意义深远. ...

Phosphorus in the environment: Natural flows and human interferences
2
2000

... 近年来, 不少国内外****研究评价了土壤碳、氮库(Allen et al., 2013), 但针对土壤磷库的估算报道不多(汪涛等, 2008), 并且主要集中于全球和国家尺度.Smil (2000)研究估算了全球农业土壤磷储量为5-6 Pg.Zhang等(2005)对中国表层(0-50 cm)土壤磷储量进行了估算, 结果表明中国土壤磷储量为3.5 Pg.郭焱培等(2017)研究结果显示中国北方灌丛1 m深土壤磷储量约为124.6 Tg.然而, 区域尺度上对土壤磷储量的定量评价还存在明显不足, 为了减少研究资料不足带来的土壤磷库估算的不确定性, 有必要对代表性地区的土壤磷储量和磷密度进行更加准确地评估(Zhang et al., 2005).青藏高原是全球气候变暖的“启动器”和“放大器”, 青海省作为青藏高原的重要组成部分, 其森林生态系统在固碳制氧、涵养水源、保育土壤以及生物多样性保护等方面价值巨大, 具有极其重要的生态地位.同时也为研究森林土壤磷对全球变化的响应提供了理想的研究场所.然而目前关于青海省森林土壤磷储量的研究却鲜有报道.因此, 本研究在统一的取样标准下, 对青海省森林土壤磷进行了系统的实地调查, 准确估算出了青海省森林土壤磷密度和磷储量并探究了土壤磷变化的限制因素, 拟回答以下科学问题: 1)青海省森林土壤磷储量及其空间分布; 2)不同海拔和不同土壤类型磷的变化特征; 3)土壤磷与环境因子间的关系. ...

... 高海拔区域50-100 cm土层磷含量随海拔升高有增加的趋势.因为一定范围内随着海拔升高风力变大, 有效积温降低, 植物为了应对高海拔严酷的生存环境, 调整生存对策即增加地下根系生物量(死根相对较多)来维持土壤局部小环境温度(唐立涛等, 2019), 加之根系分解是向土壤归还磷的重要途径(Vogt et al., 1986).此外, 高海拔区域冻融作用变大, 使得土壤的吸附位点增多, 土壤对磷的吸附能力增强, 进而土壤对磷的缓冲能力得到加强(?zgül et al., 2012).同时低温环境下土壤微生物为了维持自身的生存需要, 可能也会通过固定其生物量中的磷来增加土壤微生物中的磷储量(Moreira et al., 2013). ...

青海省森林细根生物量及其影响因子
1
2019

... 磷是生态系统中重要的生命元素, 是地球上所有生命化学组成的基础之一(Vincent et al., 2012).植物生长所必需的磷主要来源于土壤, 土壤是陆地生态系统中最大的磷库.土壤磷储量主要依靠矿石的风化和大气干湿沉降来维持(Ruttenberg, 2003).气候、地形地貌、土壤发育阶段、微生物动态等均在生态系统土壤磷库的输入与输出过程中扮演着重要角色(Ippolito et al., 2010).而土壤的生物化学过程以及植物自身的遗传特性则会影响土壤和植被之间的磷转移(Wei et al., 2010).磷的通量几乎是单向的, 从陆地生态系统逐渐向江河海洋移动(Liu et al., 2008).19世纪中叶以来, 全球变化显著地改变了陆地磷动态.陆地磷库对气候变暖响应敏感, 气候变暖使得土壤沙含量增加, 进而降低土壤原生矿物磷和有机磷库, 土壤总磷减少(Hou et al., 2018).高降水波动引发森林土壤磷减少(Yuan et al., 2017), 氮沉降加速了森林土壤磷循环致使土壤总磷相对减少(Marklein & Houlton, 2011). ...

青海省森林细根生物量及其影响因子
1
2019

... 磷是生态系统中重要的生命元素, 是地球上所有生命化学组成的基础之一(Vincent et al., 2012).植物生长所必需的磷主要来源于土壤, 土壤是陆地生态系统中最大的磷库.土壤磷储量主要依靠矿石的风化和大气干湿沉降来维持(Ruttenberg, 2003).气候、地形地貌、土壤发育阶段、微生物动态等均在生态系统土壤磷库的输入与输出过程中扮演着重要角色(Ippolito et al., 2010).而土壤的生物化学过程以及植物自身的遗传特性则会影响土壤和植被之间的磷转移(Wei et al., 2010).磷的通量几乎是单向的, 从陆地生态系统逐渐向江河海洋移动(Liu et al., 2008).19世纪中叶以来, 全球变化显著地改变了陆地磷动态.陆地磷库对气候变暖响应敏感, 气候变暖使得土壤沙含量增加, 进而降低土壤原生矿物磷和有机磷库, 土壤总磷减少(Hou et al., 2018).高降水波动引发森林土壤磷减少(Yuan et al., 2017), 氮沉降加速了森林土壤磷循环致使土壤总磷相对减少(Marklein & Houlton, 2011). ...

Changes in organic phosphorus composition in boreal forest humus soils: The role of iron and aluminium
2012

Bioavailable soil phosphorus decreases with increasing elevation in a subarctic tundra landscape
2
2014

... 土壤磷含量在土壤剖面上随土层加深而增大, 与Cassagne等(2000)的研究结果一致.土壤磷的这种垂直分布格局是地球化学过程和动植物活动共同作用的结果, 但植物对土壤磷的垂直分层控制可能更强(周俊等, 2016).植物生长对磷的需求较大, 上层土壤中的磷或许不能满足植物生长所需, 需要从底层土壤中获取磷, 并随着植物组织的死亡分解, 土壤磷在表层土壤积聚(Viscarra Rossel & Bui, 2016), 所以上层土壤TP含量高于下层.Jobbágy和Jackson (2004)把这种模式解释为在土壤磷迁移的过程中, 植物的“泵吸作用”大于淋滤等地球化学作用.另一个原因是植物地下生物量大多呈“倒金字塔”式分布.这样的垂直分布结构影响植物地下生物量以根系分泌物的形式向土壤输送磷(Vogt et al., 1986).土壤有机质含量随土层的加深而降低也是导致土壤磷沿剖面减少的一个原因(Khitrov et al., 2018). ...

... 森林土壤磷循环是陆地生态系统磷循环的重要部分, 短期内森林土壤磷输入主要依靠植物凋落物分解以及有机质矿化, 土壤磷输出主要体现在植物生长对磷的吸收和土壤可溶性磷的流失(陈美领等, 2016).借助SEM分析, 海拔和温度可能是土壤磷含量的主控因子之一.海拔梯度是研究生态系统特性和过程如何随海拔变化的有力工具(Fukami & Wardle, 2005), 其空间尺度更大, 为探索土壤磷对环境因子的响应提供了极好的条件.本研究在中低海拔以及高海拔区域, 各土层(高海拔50-100 cm土层除外)土壤磷含量均随着海拔的增加显著降低.Vincent等(2014)在北极不同海拔磷的研究中也发现相似规律.分析原因: 1)现阶段青藏高原正在加剧的氮沉降通过影响土壤理化性质而干扰土壤磷循环(Vitousek et al., 2010).王艳丽等(2019)研究发现青海省森林土壤氮含量随着海拔的上升而增加.为了平衡系统中氮输入的增加, 植物需从土壤中吸收更多的磷, 来满足森林高生产力的需求(陈美领等, 2016).2)温度-植物生理假说认为, 植物体RNA和内酶参与植物生理生化反应, 受到高海拔低温的影响, 其活性降低导致植物生理生化反应迟缓(Reich & Oleksyn, 2004), 植物为了维持正常的生理代谢以及生长需求, 采取吸收大量磷的生长对策来抵抗低温对代谢反应产生抑制作用(刘倩等, 2017), 因此海拔越高土壤磷含量越低; 3)中低海拔分布着针叶林和阔叶林, 王鑫等(2019)认为阔叶林凋落物的磷含量大于针叶林, 且其较针叶林更加容易分解, 致使较多磷回归土壤, 但随着海拔升高, 阔叶林逐渐消失, 导致中低海拔区域土壤磷含量随海拔升高而降低.随着海拔的进一步升高, 针叶林凋落物磷含量逐渐降低, 其向土壤归还磷的量也减少. ...

A new detailed map of total phosphorus stocks in Australian soil
2
2016

... 森林土壤磷循环是陆地生态系统磷循环的重要部分, 短期内森林土壤磷输入主要依靠植物凋落物分解以及有机质矿化, 土壤磷输出主要体现在植物生长对磷的吸收和土壤可溶性磷的流失(陈美领等, 2016).借助SEM分析, 海拔和温度可能是土壤磷含量的主控因子之一.海拔梯度是研究生态系统特性和过程如何随海拔变化的有力工具(Fukami & Wardle, 2005), 其空间尺度更大, 为探索土壤磷对环境因子的响应提供了极好的条件.本研究在中低海拔以及高海拔区域, 各土层(高海拔50-100 cm土层除外)土壤磷含量均随着海拔的增加显著降低.Vincent等(2014)在北极不同海拔磷的研究中也发现相似规律.分析原因: 1)现阶段青藏高原正在加剧的氮沉降通过影响土壤理化性质而干扰土壤磷循环(Vitousek et al., 2010).王艳丽等(2019)研究发现青海省森林土壤氮含量随着海拔的上升而增加.为了平衡系统中氮输入的增加, 植物需从土壤中吸收更多的磷, 来满足森林高生产力的需求(陈美领等, 2016).2)温度-植物生理假说认为, 植物体RNA和内酶参与植物生理生化反应, 受到高海拔低温的影响, 其活性降低导致植物生理生化反应迟缓(Reich & Oleksyn, 2004), 植物为了维持正常的生理代谢以及生长需求, 采取吸收大量磷的生长对策来抵抗低温对代谢反应产生抑制作用(刘倩等, 2017), 因此海拔越高土壤磷含量越低; 3)中低海拔分布着针叶林和阔叶林, 王鑫等(2019)认为阔叶林凋落物的磷含量大于针叶林, 且其较针叶林更加容易分解, 致使较多磷回归土壤, 但随着海拔升高, 阔叶林逐渐消失, 导致中低海拔区域土壤磷含量随海拔升高而降低.随着海拔的进一步升高, 针叶林凋落物磷含量逐渐降低, 其向土壤归还磷的量也减少. ...

... 磷对土壤含水量变化的响应过程十分复杂, 不同区域磷含量对土壤含水量变化响应过程的研究得到的结论不同, 这可能与区域土壤特性差异有关(Gahoonia et al., 1994).土壤含水量的增减直接改变土壤氧化还原条件进而导致土壤中铁氧化物的形态变化与土壤磷的吸附/解吸过程密切相关(Ma et al., 2010), 吸附解吸量的变化导致土壤磷含量改变.本研究中土壤磷含量与含水量显著正相关.原因是, 一定范围内土壤含水量变低, 加之青海省地处西北, 区域多风且易发生风蚀, 风蚀作用吹走大量土壤细粒物质.细粒物质对磷的吸附能力强, 且磷含量高, 细粒物质的缺失直接削弱土壤对磷的保护作用, 进而导致土壤磷减少(Viscarra Rossel & Bui, 2016 ).此外, 土壤的干燥缺水抑制了土壤微生物和酶的活性, 进而影响土壤有机质的分解和积累平衡, 不利于对磷的矿化和固定(Frolking et al., 2001), 使得磷含量减小. ...

Terrestrial phosphorus limitation: Mechanisms, implica- tions, and nitrogen-phosphorus interactions
2
2010

... 土壤磷含量在土壤剖面上随土层加深而增大, 与Cassagne等(2000)的研究结果一致.土壤磷的这种垂直分布格局是地球化学过程和动植物活动共同作用的结果, 但植物对土壤磷的垂直分层控制可能更强(周俊等, 2016).植物生长对磷的需求较大, 上层土壤中的磷或许不能满足植物生长所需, 需要从底层土壤中获取磷, 并随着植物组织的死亡分解, 土壤磷在表层土壤积聚(Viscarra Rossel & Bui, 2016), 所以上层土壤TP含量高于下层.Jobbágy和Jackson (2004)把这种模式解释为在土壤磷迁移的过程中, 植物的“泵吸作用”大于淋滤等地球化学作用.另一个原因是植物地下生物量大多呈“倒金字塔”式分布.这样的垂直分布结构影响植物地下生物量以根系分泌物的形式向土壤输送磷(Vogt et al., 1986).土壤有机质含量随土层的加深而降低也是导致土壤磷沿剖面减少的一个原因(Khitrov et al., 2018). ...

... 高海拔区域50-100 cm土层磷含量随海拔升高有增加的趋势.因为一定范围内随着海拔升高风力变大, 有效积温降低, 植物为了应对高海拔严酷的生存环境, 调整生存对策即增加地下根系生物量(死根相对较多)来维持土壤局部小环境温度(唐立涛等, 2019), 加之根系分解是向土壤归还磷的重要途径(Vogt et al., 1986).此外, 高海拔区域冻融作用变大, 使得土壤的吸附位点增多, 土壤对磷的吸附能力增强, 进而土壤对磷的缓冲能力得到加强(?zgül et al., 2012).同时低温环境下土壤微生物为了维持自身的生存需要, 可能也会通过固定其生物量中的磷来增加土壤微生物中的磷储量(Moreira et al., 2013). ...

Production, turnover, and nutrient dynamics of above-and belowground detritus of world forests
1986

西藏色季拉山土壤物理性质垂直地带性
2
2018

... 近年来, 不少国内外****研究评价了土壤碳、氮库(Allen et al., 2013), 但针对土壤磷库的估算报道不多(汪涛等, 2008), 并且主要集中于全球和国家尺度.Smil (2000)研究估算了全球农业土壤磷储量为5-6 Pg.Zhang等(2005)对中国表层(0-50 cm)土壤磷储量进行了估算, 结果表明中国土壤磷储量为3.5 Pg.郭焱培等(2017)研究结果显示中国北方灌丛1 m深土壤磷储量约为124.6 Tg.然而, 区域尺度上对土壤磷储量的定量评价还存在明显不足, 为了减少研究资料不足带来的土壤磷库估算的不确定性, 有必要对代表性地区的土壤磷储量和磷密度进行更加准确地评估(Zhang et al., 2005).青藏高原是全球气候变暖的“启动器”和“放大器”, 青海省作为青藏高原的重要组成部分, 其森林生态系统在固碳制氧、涵养水源、保育土壤以及生物多样性保护等方面价值巨大, 具有极其重要的生态地位.同时也为研究森林土壤磷对全球变化的响应提供了理想的研究场所.然而目前关于青海省森林土壤磷储量的研究却鲜有报道.因此, 本研究在统一的取样标准下, 对青海省森林土壤磷进行了系统的实地调查, 准确估算出了青海省森林土壤磷密度和磷储量并探究了土壤磷变化的限制因素, 拟回答以下科学问题: 1)青海省森林土壤磷储量及其空间分布; 2)不同海拔和不同土壤类型磷的变化特征; 3)土壤磷与环境因子间的关系. ...

... 不同海拔区域土壤磷密度变化不尽一致.即在海拔2 200-3 000 m间磷密度的递减与土壤磷含量随海拔的变化密切相关; 在3 300-3 900 m间磷密度的递增可能是由于土壤容重随海拔上升而变大所致.土壤容重对海拔升高响应明显, 表现为随海拔梯度递增.万丹等(2018)的研究也表明在一定海拔范围内土壤容重随海拔升高而变大.因为凋落物量随着海拔升高而减小(王鑫等, 2019), 低海拔区域凋落物量较多, 其通过向土壤释放养分增加土壤有机质含量而改变土壤理化性状, 同时覆盖于地表的凋落物阻止了降水对土壤结构的直接破坏, 使得土壤具有良好的通透性. ...

西藏色季拉山土壤物理性质垂直地带性
2
2018

... 近年来, 不少国内外****研究评价了土壤碳、氮库(Allen et al., 2013), 但针对土壤磷库的估算报道不多(汪涛等, 2008), 并且主要集中于全球和国家尺度.Smil (2000)研究估算了全球农业土壤磷储量为5-6 Pg.Zhang等(2005)对中国表层(0-50 cm)土壤磷储量进行了估算, 结果表明中国土壤磷储量为3.5 Pg.郭焱培等(2017)研究结果显示中国北方灌丛1 m深土壤磷储量约为124.6 Tg.然而, 区域尺度上对土壤磷储量的定量评价还存在明显不足, 为了减少研究资料不足带来的土壤磷库估算的不确定性, 有必要对代表性地区的土壤磷储量和磷密度进行更加准确地评估(Zhang et al., 2005).青藏高原是全球气候变暖的“启动器”和“放大器”, 青海省作为青藏高原的重要组成部分, 其森林生态系统在固碳制氧、涵养水源、保育土壤以及生物多样性保护等方面价值巨大, 具有极其重要的生态地位.同时也为研究森林土壤磷对全球变化的响应提供了理想的研究场所.然而目前关于青海省森林土壤磷储量的研究却鲜有报道.因此, 本研究在统一的取样标准下, 对青海省森林土壤磷进行了系统的实地调查, 准确估算出了青海省森林土壤磷密度和磷储量并探究了土壤磷变化的限制因素, 拟回答以下科学问题: 1)青海省森林土壤磷储量及其空间分布; 2)不同海拔和不同土壤类型磷的变化特征; 3)土壤磷与环境因子间的关系. ...

... 不同海拔区域土壤磷密度变化不尽一致.即在海拔2 200-3 000 m间磷密度的递减与土壤磷含量随海拔的变化密切相关; 在3 300-3 900 m间磷密度的递增可能是由于土壤容重随海拔上升而变大所致.土壤容重对海拔升高响应明显, 表现为随海拔梯度递增.万丹等(2018)的研究也表明在一定海拔范围内土壤容重随海拔升高而变大.因为凋落物量随着海拔升高而减小(王鑫等, 2019), 低海拔区域凋落物量较多, 其通过向土壤释放养分增加土壤有机质含量而改变土壤理化性状, 同时覆盖于地表的凋落物阻止了降水对土壤结构的直接破坏, 使得土壤具有良好的通透性. ...

中国土壤磷库的大小、分布及其影响因素
1
2008

... 土壤全磷表征土壤各种形态磷的总和, 是判断磷营养水平的重要指标(Ahern & MacNish, 1983).较之以往收集整合资料的研究, 本研究通过野外实测和室内分析, 得到的估算结果准确性相对较高.即青海森林土壤磷储量为1.74 Tg, 总体较低.青海近84%的省域面积在海拔3 000 m以上, 气候多寒旱, 大部分地方失去了能够维持森林生存的基本条件(青海森林编委会, 1993), 森林覆盖率处于全国末位水平(仅高于新疆), 加之青海省土壤本就磷缺乏, 所以青海省森林土壤磷储量总体较低.青海省森林土壤(1 m)平均磷密度为4.65 Mg·hm^-2, 与郭焱培等 (2017)估算出的中国北方灌丛土壤磷密度相差不大, 但低于汪涛等(2008)研究得出的中国表层土壤全磷密度6.0 Mg·hm^-2 .这可能是由于土壤磷的分布具有较大的空间异质性(Bai et al., 2010), 以及本研究的土壤取样深度和区域尺度都与汪涛等人的研究有所不同所导致.青海省森林土壤磷密度呈地带性空间分布, 总体上随着经纬度增大而增加, 且多集中于东北部, 自然植被分布自东向西依次为森林-草甸-草原-荒漠(青海森林编委会, 1993). ...

中国土壤磷库的大小、分布及其影响因素
1
2008

... 土壤全磷表征土壤各种形态磷的总和, 是判断磷营养水平的重要指标(Ahern & MacNish, 1983).较之以往收集整合资料的研究, 本研究通过野外实测和室内分析, 得到的估算结果准确性相对较高.即青海森林土壤磷储量为1.74 Tg, 总体较低.青海近84%的省域面积在海拔3 000 m以上, 气候多寒旱, 大部分地方失去了能够维持森林生存的基本条件(青海森林编委会, 1993), 森林覆盖率处于全国末位水平(仅高于新疆), 加之青海省土壤本就磷缺乏, 所以青海省森林土壤磷储量总体较低.青海省森林土壤(1 m)平均磷密度为4.65 Mg·hm^-2, 与郭焱培等 (2017)估算出的中国北方灌丛土壤磷密度相差不大, 但低于汪涛等(2008)研究得出的中国表层土壤全磷密度6.0 Mg·hm^-2 .这可能是由于土壤磷的分布具有较大的空间异质性(Bai et al., 2010), 以及本研究的土壤取样深度和区域尺度都与汪涛等人的研究有所不同所导致.青海省森林土壤磷密度呈地带性空间分布, 总体上随着经纬度增大而增加, 且多集中于东北部, 自然植被分布自东向西依次为森林-草甸-草原-荒漠(青海森林编委会, 1993). ...

3
2018

... 土壤磷化学性质相对稳定, 因而本研究采用年平均气温和平均年降水量探究其对土壤磷库的影响, 数据均来自中国气象数据共享网(中国气象数据网https://data.cma.cn/).青海省森林土壤类型划分标准参照《青海森林》(青海森林编委会, 1993)和《青海土壤》(青海省农业资源区划办公室, 1997).砾石含量数据来自《中国森林生态系统碳储量——动态及机制》(王万同等, 2018). ...

... 青海省针叶林土壤磷储量远大于阔叶林, 占森林土壤磷总储量的比例为71%.因为青海省森林以寒温带针叶林为主, 其乔木林面积中, 针叶林占64.2%, 阔叶林仅占27.1%.但阔叶林土壤磷密度大于针叶林, 说明阔叶林下土壤汇集磷的能力强于针叶林(张泰东等, 2017).研究所在区域针叶林凋落物磷含量小于阔叶林(王鑫等, 2019), 加之针叶林凋落物本身较难分解(Prescott et al., 2000a), 所以针叶林凋落物向土壤归还的磷较少.针叶林凋落物会使土壤pH降低, 土壤pH降低致使无机磷与铝络合(Carrino-Kyker et al., 2016), 从而减少土壤中磷的固定.此外, 阔叶林多为内生菌根树种, 内生菌根分泌大量可使有机质释放磷的酶, 有助于土壤中磷的积累(Chapin III et al., 2002). ...

... 不同海拔区域土壤磷密度变化不尽一致.即在海拔2 200-3 000 m间磷密度的递减与土壤磷含量随海拔的变化密切相关; 在3 300-3 900 m间磷密度的递增可能是由于土壤容重随海拔上升而变大所致.土壤容重对海拔升高响应明显, 表现为随海拔梯度递增.万丹等(2018)的研究也表明在一定海拔范围内土壤容重随海拔升高而变大.因为凋落物量随着海拔升高而减小(王鑫等, 2019), 低海拔区域凋落物量较多, 其通过向土壤释放养分增加土壤有机质含量而改变土壤理化性状, 同时覆盖于地表的凋落物阻止了降水对土壤结构的直接破坏, 使得土壤具有良好的通透性. ...

3
2018

... 土壤磷化学性质相对稳定, 因而本研究采用年平均气温和平均年降水量探究其对土壤磷库的影响, 数据均来自中国气象数据共享网(中国气象数据网https://data.cma.cn/).青海省森林土壤类型划分标准参照《青海森林》(青海森林编委会, 1993)和《青海土壤》(青海省农业资源区划办公室, 1997).砾石含量数据来自《中国森林生态系统碳储量——动态及机制》(王万同等, 2018). ...

... 青海省针叶林土壤磷储量远大于阔叶林, 占森林土壤磷总储量的比例为71%.因为青海省森林以寒温带针叶林为主, 其乔木林面积中, 针叶林占64.2%, 阔叶林仅占27.1%.但阔叶林土壤磷密度大于针叶林, 说明阔叶林下土壤汇集磷的能力强于针叶林(张泰东等, 2017).研究所在区域针叶林凋落物磷含量小于阔叶林(王鑫等, 2019), 加之针叶林凋落物本身较难分解(Prescott et al., 2000a), 所以针叶林凋落物向土壤归还的磷较少.针叶林凋落物会使土壤pH降低, 土壤pH降低致使无机磷与铝络合(Carrino-Kyker et al., 2016), 从而减少土壤中磷的固定.此外, 阔叶林多为内生菌根树种, 内生菌根分泌大量可使有机质释放磷的酶, 有助于土壤中磷的积累(Chapin III et al., 2002). ...

... 不同海拔区域土壤磷密度变化不尽一致.即在海拔2 200-3 000 m间磷密度的递减与土壤磷含量随海拔的变化密切相关; 在3 300-3 900 m间磷密度的递增可能是由于土壤容重随海拔上升而变大所致.土壤容重对海拔升高响应明显, 表现为随海拔梯度递增.万丹等(2018)的研究也表明在一定海拔范围内土壤容重随海拔升高而变大.因为凋落物量随着海拔升高而减小(王鑫等, 2019), 低海拔区域凋落物量较多, 其通过向土壤释放养分增加土壤有机质含量而改变土壤理化性状, 同时覆盖于地表的凋落物阻止了降水对土壤结构的直接破坏, 使得土壤具有良好的通透性. ...

青海森林凋落物生态化学计量特征及其影响因子
1
2019

... 森林土壤磷循环是陆地生态系统磷循环的重要部分, 短期内森林土壤磷输入主要依靠植物凋落物分解以及有机质矿化, 土壤磷输出主要体现在植物生长对磷的吸收和土壤可溶性磷的流失(陈美领等, 2016).借助SEM分析, 海拔和温度可能是土壤磷含量的主控因子之一.海拔梯度是研究生态系统特性和过程如何随海拔变化的有力工具(Fukami & Wardle, 2005), 其空间尺度更大, 为探索土壤磷对环境因子的响应提供了极好的条件.本研究在中低海拔以及高海拔区域, 各土层(高海拔50-100 cm土层除外)土壤磷含量均随着海拔的增加显著降低.Vincent等(2014)在北极不同海拔磷的研究中也发现相似规律.分析原因: 1)现阶段青藏高原正在加剧的氮沉降通过影响土壤理化性质而干扰土壤磷循环(Vitousek et al., 2010).王艳丽等(2019)研究发现青海省森林土壤氮含量随着海拔的上升而增加.为了平衡系统中氮输入的增加, 植物需从土壤中吸收更多的磷, 来满足森林高生产力的需求(陈美领等, 2016).2)温度-植物生理假说认为, 植物体RNA和内酶参与植物生理生化反应, 受到高海拔低温的影响, 其活性降低导致植物生理生化反应迟缓(Reich & Oleksyn, 2004), 植物为了维持正常的生理代谢以及生长需求, 采取吸收大量磷的生长对策来抵抗低温对代谢反应产生抑制作用(刘倩等, 2017), 因此海拔越高土壤磷含量越低; 3)中低海拔分布着针叶林和阔叶林, 王鑫等(2019)认为阔叶林凋落物的磷含量大于针叶林, 且其较针叶林更加容易分解, 致使较多磷回归土壤, 但随着海拔升高, 阔叶林逐渐消失, 导致中低海拔区域土壤磷含量随海拔升高而降低.随着海拔的进一步升高, 针叶林凋落物磷含量逐渐降低, 其向土壤归还磷的量也减少. ...

青海森林凋落物生态化学计量特征及其影响因子
1
2019

... 森林土壤磷循环是陆地生态系统磷循环的重要部分, 短期内森林土壤磷输入主要依靠植物凋落物分解以及有机质矿化, 土壤磷输出主要体现在植物生长对磷的吸收和土壤可溶性磷的流失(陈美领等, 2016).借助SEM分析, 海拔和温度可能是土壤磷含量的主控因子之一.海拔梯度是研究生态系统特性和过程如何随海拔变化的有力工具(Fukami & Wardle, 2005), 其空间尺度更大, 为探索土壤磷对环境因子的响应提供了极好的条件.本研究在中低海拔以及高海拔区域, 各土层(高海拔50-100 cm土层除外)土壤磷含量均随着海拔的增加显著降低.Vincent等(2014)在北极不同海拔磷的研究中也发现相似规律.分析原因: 1)现阶段青藏高原正在加剧的氮沉降通过影响土壤理化性质而干扰土壤磷循环(Vitousek et al., 2010).王艳丽等(2019)研究发现青海省森林土壤氮含量随着海拔的上升而增加.为了平衡系统中氮输入的增加, 植物需从土壤中吸收更多的磷, 来满足森林高生产力的需求(陈美领等, 2016).2)温度-植物生理假说认为, 植物体RNA和内酶参与植物生理生化反应, 受到高海拔低温的影响, 其活性降低导致植物生理生化反应迟缓(Reich & Oleksyn, 2004), 植物为了维持正常的生理代谢以及生长需求, 采取吸收大量磷的生长对策来抵抗低温对代谢反应产生抑制作用(刘倩等, 2017), 因此海拔越高土壤磷含量越低; 3)中低海拔分布着针叶林和阔叶林, 王鑫等(2019)认为阔叶林凋落物的磷含量大于针叶林, 且其较针叶林更加容易分解, 致使较多磷回归土壤, 但随着海拔升高, 阔叶林逐渐消失, 导致中低海拔区域土壤磷含量随海拔升高而降低.随着海拔的进一步升高, 针叶林凋落物磷含量逐渐降低, 其向土壤归还磷的量也减少. ...

青海省森林土壤有机碳氮储量及其垂直分布特征
2
2019

... 磷是生态系统中重要的生命元素, 是地球上所有生命化学组成的基础之一(Vincent et al., 2012).植物生长所必需的磷主要来源于土壤, 土壤是陆地生态系统中最大的磷库.土壤磷储量主要依靠矿石的风化和大气干湿沉降来维持(Ruttenberg, 2003).气候、地形地貌、土壤发育阶段、微生物动态等均在生态系统土壤磷库的输入与输出过程中扮演着重要角色(Ippolito et al., 2010).而土壤的生物化学过程以及植物自身的遗传特性则会影响土壤和植被之间的磷转移(Wei et al., 2010).磷的通量几乎是单向的, 从陆地生态系统逐渐向江河海洋移动(Liu et al., 2008).19世纪中叶以来, 全球变化显著地改变了陆地磷动态.陆地磷库对气候变暖响应敏感, 气候变暖使得土壤沙含量增加, 进而降低土壤原生矿物磷和有机磷库, 土壤总磷减少(Hou et al., 2018).高降水波动引发森林土壤磷减少(Yuan et al., 2017), 氮沉降加速了森林土壤磷循环致使土壤总磷相对减少(Marklein & Houlton, 2011). ...

... 森林土壤磷循环是陆地生态系统磷循环的重要部分, 短期内森林土壤磷输入主要依靠植物凋落物分解以及有机质矿化, 土壤磷输出主要体现在植物生长对磷的吸收和土壤可溶性磷的流失(陈美领等, 2016).借助SEM分析, 海拔和温度可能是土壤磷含量的主控因子之一.海拔梯度是研究生态系统特性和过程如何随海拔变化的有力工具(Fukami & Wardle, 2005), 其空间尺度更大, 为探索土壤磷对环境因子的响应提供了极好的条件.本研究在中低海拔以及高海拔区域, 各土层(高海拔50-100 cm土层除外)土壤磷含量均随着海拔的增加显著降低.Vincent等(2014)在北极不同海拔磷的研究中也发现相似规律.分析原因: 1)现阶段青藏高原正在加剧的氮沉降通过影响土壤理化性质而干扰土壤磷循环(Vitousek et al., 2010).王艳丽等(2019)研究发现青海省森林土壤氮含量随着海拔的上升而增加.为了平衡系统中氮输入的增加, 植物需从土壤中吸收更多的磷, 来满足森林高生产力的需求(陈美领等, 2016).2)温度-植物生理假说认为, 植物体RNA和内酶参与植物生理生化反应, 受到高海拔低温的影响, 其活性降低导致植物生理生化反应迟缓(Reich & Oleksyn, 2004), 植物为了维持正常的生理代谢以及生长需求, 采取吸收大量磷的生长对策来抵抗低温对代谢反应产生抑制作用(刘倩等, 2017), 因此海拔越高土壤磷含量越低; 3)中低海拔分布着针叶林和阔叶林, 王鑫等(2019)认为阔叶林凋落物的磷含量大于针叶林, 且其较针叶林更加容易分解, 致使较多磷回归土壤, 但随着海拔升高, 阔叶林逐渐消失, 导致中低海拔区域土壤磷含量随海拔升高而降低.随着海拔的进一步升高, 针叶林凋落物磷含量逐渐降低, 其向土壤归还磷的量也减少. ...

青海省森林土壤有机碳氮储量及其垂直分布特征
2
2019

... 磷是生态系统中重要的生命元素, 是地球上所有生命化学组成的基础之一(Vincent et al., 2012).植物生长所必需的磷主要来源于土壤, 土壤是陆地生态系统中最大的磷库.土壤磷储量主要依靠矿石的风化和大气干湿沉降来维持(Ruttenberg, 2003).气候、地形地貌、土壤发育阶段、微生物动态等均在生态系统土壤磷库的输入与输出过程中扮演着重要角色(Ippolito et al., 2010).而土壤的生物化学过程以及植物自身的遗传特性则会影响土壤和植被之间的磷转移(Wei et al., 2010).磷的通量几乎是单向的, 从陆地生态系统逐渐向江河海洋移动(Liu et al., 2008).19世纪中叶以来, 全球变化显著地改变了陆地磷动态.陆地磷库对气候变暖响应敏感, 气候变暖使得土壤沙含量增加, 进而降低土壤原生矿物磷和有机磷库, 土壤总磷减少(Hou et al., 2018).高降水波动引发森林土壤磷减少(Yuan et al., 2017), 氮沉降加速了森林土壤磷循环致使土壤总磷相对减少(Marklein & Houlton, 2011). ...

... 森林土壤磷循环是陆地生态系统磷循环的重要部分, 短期内森林土壤磷输入主要依靠植物凋落物分解以及有机质矿化, 土壤磷输出主要体现在植物生长对磷的吸收和土壤可溶性磷的流失(陈美领等, 2016).借助SEM分析, 海拔和温度可能是土壤磷含量的主控因子之一.海拔梯度是研究生态系统特性和过程如何随海拔变化的有力工具(Fukami & Wardle, 2005), 其空间尺度更大, 为探索土壤磷对环境因子的响应提供了极好的条件.本研究在中低海拔以及高海拔区域, 各土层(高海拔50-100 cm土层除外)土壤磷含量均随着海拔的增加显著降低.Vincent等(2014)在北极不同海拔磷的研究中也发现相似规律.分析原因: 1)现阶段青藏高原正在加剧的氮沉降通过影响土壤理化性质而干扰土壤磷循环(Vitousek et al., 2010).王艳丽等(2019)研究发现青海省森林土壤氮含量随着海拔的上升而增加.为了平衡系统中氮输入的增加, 植物需从土壤中吸收更多的磷, 来满足森林高生产力的需求(陈美领等, 2016).2)温度-植物生理假说认为, 植物体RNA和内酶参与植物生理生化反应, 受到高海拔低温的影响, 其活性降低导致植物生理生化反应迟缓(Reich & Oleksyn, 2004), 植物为了维持正常的生理代谢以及生长需求, 采取吸收大量磷的生长对策来抵抗低温对代谢反应产生抑制作用(刘倩等, 2017), 因此海拔越高土壤磷含量越低; 3)中低海拔分布着针叶林和阔叶林, 王鑫等(2019)认为阔叶林凋落物的磷含量大于针叶林, 且其较针叶林更加容易分解, 致使较多磷回归土壤, 但随着海拔升高, 阔叶林逐渐消失, 导致中低海拔区域土壤磷含量随海拔升高而降低.随着海拔的进一步升高, 针叶林凋落物磷含量逐渐降低, 其向土壤归还磷的量也减少. ...

Citric acid enhances the mobilization of organic phosphorus in subtropical and tropical forest soils
1
2010

... 温度通过对土壤主要理化性质、植物和土壤微生物活性的直接或间接影响, 促进土壤矿化和风化以及磷的快速固定, 从而改变土壤磷形态和含量(Siebers et al., 2017).本研究中土壤磷含量与温度显著负相关.因为土壤磷的解吸属于吸热反应, 温度升高使得土壤磷解吸速率增大, 吸附于土壤中的磷酸根态磷更容易解吸下来, 加速磷的解吸过程(Barrow, 1983), 进而加大土壤中磷的流失量.温度升高还通过提高生物或者微生物的活性来增加氧气的消耗使得土壤表面更加容易发生生化反应, 促使更多的磷从磷酸铁盐类化合物中释放出来, 增加磷流失的可能(李志伟等, 2007).另外, 温度升高还加快了土壤有机质的分解(Wright, 1998), 刺激植物生长, 加大对土壤磷的吸收, 更多的磷从土壤转移到植物中, 加剧了土壤磷流失(Yue et al., 2018). ...

Effect of increased carbon dioxide and temperature on runoff chemistry at a forested catchment in southern Norway (CLIMEX project)
1
1998

... 磷是生态系统中重要的生命元素, 是地球上所有生命化学组成的基础之一(Vincent et al., 2012).植物生长所必需的磷主要来源于土壤, 土壤是陆地生态系统中最大的磷库.土壤磷储量主要依靠矿石的风化和大气干湿沉降来维持(Ruttenberg, 2003).气候、地形地貌、土壤发育阶段、微生物动态等均在生态系统土壤磷库的输入与输出过程中扮演着重要角色(Ippolito et al., 2010).而土壤的生物化学过程以及植物自身的遗传特性则会影响土壤和植被之间的磷转移(Wei et al., 2010).磷的通量几乎是单向的, 从陆地生态系统逐渐向江河海洋移动(Liu et al., 2008).19世纪中叶以来, 全球变化显著地改变了陆地磷动态.陆地磷库对气候变暖响应敏感, 气候变暖使得土壤沙含量增加, 进而降低土壤原生矿物磷和有机磷库, 土壤总磷减少(Hou et al., 2018).高降水波动引发森林土壤磷减少(Yuan et al., 2017), 氮沉降加速了森林土壤磷循环致使土壤总磷相对减少(Marklein & Houlton, 2011). ...

Experimental and observational studies find contrasting responses of soil nutrients to climate change
1
2017

... 温度通过对土壤主要理化性质、植物和土壤微生物活性的直接或间接影响, 促进土壤矿化和风化以及磷的快速固定, 从而改变土壤磷形态和含量(Siebers et al., 2017).本研究中土壤磷含量与温度显著负相关.因为土壤磷的解吸属于吸热反应, 温度升高使得土壤磷解吸速率增大, 吸附于土壤中的磷酸根态磷更容易解吸下来, 加速磷的解吸过程(Barrow, 1983), 进而加大土壤中磷的流失量.温度升高还通过提高生物或者微生物的活性来增加氧气的消耗使得土壤表面更加容易发生生化反应, 促使更多的磷从磷酸铁盐类化合物中释放出来, 增加磷流失的可能(李志伟等, 2007).另外, 温度升高还加快了土壤有机质的分解(Wright, 1998), 刺激植物生长, 加大对土壤磷的吸收, 更多的磷从土壤转移到植物中, 加剧了土壤磷流失(Yue et al., 2018). ...

Individual and combined effects of multiple global change drivers on terrestrial phosphorus pools: A meta-analysis
1
2018

... 近年来, 不少国内外****研究评价了土壤碳、氮库(Allen et al., 2013), 但针对土壤磷库的估算报道不多(汪涛等, 2008), 并且主要集中于全球和国家尺度.Smil (2000)研究估算了全球农业土壤磷储量为5-6 Pg.Zhang等(2005)对中国表层(0-50 cm)土壤磷储量进行了估算, 结果表明中国土壤磷储量为3.5 Pg.郭焱培等(2017)研究结果显示中国北方灌丛1 m深土壤磷储量约为124.6 Tg.然而, 区域尺度上对土壤磷储量的定量评价还存在明显不足, 为了减少研究资料不足带来的土壤磷库估算的不确定性, 有必要对代表性地区的土壤磷储量和磷密度进行更加准确地评估(Zhang et al., 2005).青藏高原是全球气候变暖的“启动器”和“放大器”, 青海省作为青藏高原的重要组成部分, 其森林生态系统在固碳制氧、涵养水源、保育土壤以及生物多样性保护等方面价值巨大, 具有极其重要的生态地位.同时也为研究森林土壤磷对全球变化的响应提供了理想的研究场所.然而目前关于青海省森林土壤磷储量的研究却鲜有报道.因此, 本研究在统一的取样标准下, 对青海省森林土壤磷进行了系统的实地调查, 准确估算出了青海省森林土壤磷密度和磷储量并探究了土壤磷变化的限制因素, 拟回答以下科学问题: 1)青海省森林土壤磷储量及其空间分布; 2)不同海拔和不同土壤类型磷的变化特征; 3)土壤磷与环境因子间的关系. ...

Pools and distributions of soil phosphorus in China
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2005

... 近年来, 不少国内外****研究评价了土壤碳、氮库(Allen et al., 2013), 但针对土壤磷库的估算报道不多(汪涛等, 2008), 并且主要集中于全球和国家尺度.Smil (2000)研究估算了全球农业土壤磷储量为5-6 Pg.Zhang等(2005)对中国表层(0-50 cm)土壤磷储量进行了估算, 结果表明中国土壤磷储量为3.5 Pg.郭焱培等(2017)研究结果显示中国北方灌丛1 m深土壤磷储量约为124.6 Tg.然而, 区域尺度上对土壤磷储量的定量评价还存在明显不足, 为了减少研究资料不足带来的土壤磷库估算的不确定性, 有必要对代表性地区的土壤磷储量和磷密度进行更加准确地评估(Zhang et al., 2005).青藏高原是全球气候变暖的“启动器”和“放大器”, 青海省作为青藏高原的重要组成部分, 其森林生态系统在固碳制氧、涵养水源、保育土壤以及生物多样性保护等方面价值巨大, 具有极其重要的生态地位.同时也为研究森林土壤磷对全球变化的响应提供了理想的研究场所.然而目前关于青海省森林土壤磷储量的研究却鲜有报道.因此, 本研究在统一的取样标准下, 对青海省森林土壤磷进行了系统的实地调查, 准确估算出了青海省森林土壤磷密度和磷储量并探究了土壤磷变化的限制因素, 拟回答以下科学问题: 1)青海省森林土壤磷储量及其空间分布; 2)不同海拔和不同土壤类型磷的变化特征; 3)土壤磷与环境因子间的关系. ...

... 青海省针叶林土壤磷储量远大于阔叶林, 占森林土壤磷总储量的比例为71%.因为青海省森林以寒温带针叶林为主, 其乔木林面积中, 针叶林占64.2%, 阔叶林仅占27.1%.但阔叶林土壤磷密度大于针叶林, 说明阔叶林下土壤汇集磷的能力强于针叶林(张泰东等, 2017).研究所在区域针叶林凋落物磷含量小于阔叶林(王鑫等, 2019), 加之针叶林凋落物本身较难分解(Prescott et al., 2000a), 所以针叶林凋落物向土壤归还的磷较少.针叶林凋落物会使土壤pH降低, 土壤pH降低致使无机磷与铝络合(Carrino-Kyker et al., 2016), 从而减少土壤中磷的固定.此外, 阔叶林多为内生菌根树种, 内生菌根分泌大量可使有机质释放磷的酶, 有助于土壤中磷的积累(Chapin III et al., 2002). ...

帽儿山5种林型土壤碳氮磷化学计量关系的垂直变化
1
2017

... 式中, SPD为土壤磷密度, g_i为第i层土壤的砾石含量, ρ_i为第i土层的容重, TP_i为第i土层的全磷含量, T_i为第i层土层厚度.各个林分的分布面积乘以林分磷密度再相加即得青海省磷储量.采用SPSS 10.0统计软件进行单因素方差分析, 检验不同土壤类型间磷含量和密度的差异性, 如果方差为齐性, 采用最小显著差异法进行多重比较, 若方差为非齐性, 则用Tamhane’s T2法进行多重比较(Zheng & Shangguan, 2007), 使用SPSS 10.0对土壤磷含量和磷密度与海拔之间的关系进行线性回归分析; 利用AMOS 17.0组建土壤磷含量、磷密度和环境因子的结构方程模型; 采用Arcgis 10.0地理统计分析软件对青海省土壤磷密度进行地理空间分析.使用Origin 8.5软件进行数据计算和图表绘制. ...

帽儿山5种林型土壤碳氮磷化学计量关系的垂直变化
1
2017

... 式中, SPD为土壤磷密度, g_i为第i层土壤的砾石含量, ρ_i为第i土层的容重, TP_i为第i土层的全磷含量, T_i为第i层土层厚度.各个林分的分布面积乘以林分磷密度再相加即得青海省磷储量.采用SPSS 10.0统计软件进行单因素方差分析, 检验不同土壤类型间磷含量和密度的差异性, 如果方差为齐性, 采用最小显著差异法进行多重比较, 若方差为非齐性, 则用Tamhane’s T2法进行多重比较(Zheng & Shangguan, 2007), 使用SPSS 10.0对土壤磷含量和磷密度与海拔之间的关系进行线性回归分析; 利用AMOS 17.0组建土壤磷含量、磷密度和环境因子的结构方程模型; 采用Arcgis 10.0地理统计分析软件对青海省土壤磷密度进行地理空间分析.使用Origin 8.5软件进行数据计算和图表绘制. ...

Spatial patterns of leaf nutrient traits of the plants in the Loess Plateau of China
1
2007

... 此外, 单因素方差分析和SEM还表明土壤类型对土壤磷含量有明显的直接影响, 其中山地棕色暗针叶林土各土层磷含量相对较高.是因为其地表枯枝落叶层较厚且在整个生长季含水量丰富, 腐殖质积聚作用十分强烈(Prescott et al., 2000b), 利于磷归还于土壤.而且山地棕色暗针叶林土根系生物量较多, 腐殖质层较为湿润, 厚度一般为30-40 cm, 为土壤中磷积累营造了良好的场所(青海森林编委会, 1993).山地棕色暗针叶林土黏粒含量较高, 黏粒的比面积较大, 易于磷酸盐的吸附(Cross & Schlesinger, 2001), 从而其土壤磷含量较高.另外, 山地棕色暗针叶林土中土壤全量矿物有明显的淀积现象, 土壤矿物质的生物累积作用较大, 导致其母质层全磷含量稍高于其他土壤类型(郑远昌等, 1988).山地暗褐土磷含量最低, 可能因为山地暗褐土为淋溶型土壤, 其大部分表土和心土层土壤风化淋溶系数均比底层土低, 说明土体上层土壤风化淋溶作用较强, 矿质营养元素较易淋失, 加之山地暗褐土剖面粗腐殖质层并不明显, 且土壤略显酸性, 影响有机质释放磷, 进而导致土壤磷含量降低(青海省农业资源区划办公室, 1997).此外, 研究区山地暗褐土母质层多为红砂岩、片麻岩等多种岩石风化的残积物, 造成其土壤磷来源有限(程欢等, 2018). ...

四姑娘山区土壤及其垂直分布
1
1988

... 土壤磷含量在土壤剖面上随土层加深而增大, 与Cassagne等(2000)的研究结果一致.土壤磷的这种垂直分布格局是地球化学过程和动植物活动共同作用的结果, 但植物对土壤磷的垂直分层控制可能更强(周俊等, 2016).植物生长对磷的需求较大, 上层土壤中的磷或许不能满足植物生长所需, 需要从底层土壤中获取磷, 并随着植物组织的死亡分解, 土壤磷在表层土壤积聚(Viscarra Rossel & Bui, 2016), 所以上层土壤TP含量高于下层.Jobbágy和Jackson (2004)把这种模式解释为在土壤磷迁移的过程中, 植物的“泵吸作用”大于淋滤等地球化学作用.另一个原因是植物地下生物量大多呈“倒金字塔”式分布.这样的垂直分布结构影响植物地下生物量以根系分泌物的形式向土壤输送磷(Vogt et al., 1986).土壤有机质含量随土层的加深而降低也是导致土壤磷沿剖面减少的一个原因(Khitrov et al., 2018). ...

四姑娘山区土壤及其垂直分布
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1988

... 土壤磷含量在土壤剖面上随土层加深而增大, 与Cassagne等(2000)的研究结果一致.土壤磷的这种垂直分布格局是地球化学过程和动植物活动共同作用的结果, 但植物对土壤磷的垂直分层控制可能更强(周俊等, 2016).植物生长对磷的需求较大, 上层土壤中的磷或许不能满足植物生长所需, 需要从底层土壤中获取磷, 并随着植物组织的死亡分解, 土壤磷在表层土壤积聚(Viscarra Rossel & Bui, 2016), 所以上层土壤TP含量高于下层.Jobbágy和Jackson (2004)把这种模式解释为在土壤磷迁移的过程中, 植物的“泵吸作用”大于淋滤等地球化学作用.另一个原因是植物地下生物量大多呈“倒金字塔”式分布.这样的垂直分布结构影响植物地下生物量以根系分泌物的形式向土壤输送磷(Vogt et al., 1986).土壤有机质含量随土层的加深而降低也是导致土壤磷沿剖面减少的一个原因(Khitrov et al., 2018). ...

贡嘎山燕子沟土壤磷海拔梯度特征及影响因素
1
2016

... 青海省地处青藏高原的东北部, 是澜沧江、长江、黄河的发源地.青海省东西长约1 200 km, 南北宽达800 km, 全境土地面积72.1 × 10⁴ km².全省林地面积756.3 × 10⁴ hm², 占土地总面积的10.5%, 其中森林面积为64.5 × 10⁴ hm².以寒温带针叶林为主, 且多分布于海拔2 000-4 000 m区域.青海地处中纬度地带, 境内地形差异显著, 气候独特, 是典型的高原大陆性气候, 年降水量16.7-776.1 mm, 年平均气温-3.7-6.0 ℃, 年蒸发量大部分在1 500 mm以上(字洪标等, 2017). ...

贡嘎山燕子沟土壤磷海拔梯度特征及影响因素
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2016

... 青海省地处青藏高原的东北部, 是澜沧江、长江、黄河的发源地.青海省东西长约1 200 km, 南北宽达800 km, 全境土地面积72.1 × 10⁴ km².全省林地面积756.3 × 10⁴ hm², 占土地总面积的10.5%, 其中森林面积为64.5 × 10⁴ hm².以寒温带针叶林为主, 且多分布于海拔2 000-4 000 m区域.青海地处中纬度地带, 境内地形差异显著, 气候独特, 是典型的高原大陆性气候, 年降水量16.7-776.1 mm, 年平均气温-3.7-6.0 ℃, 年蒸发量大部分在1 500 mm以上(字洪标等, 2017). ...

青海不同林分土壤微生物群落结构(PLFA)
2017

青海不同林分土壤微生物群落结构(PLFA)
2017