鼎湖山站研究发现长期磷素输入可导致热带森林微生物可利用硫缺乏

作者：鼎湖山站   更新时间：2023-10-10

硫素可利用性及其循环在维持生态系统结构和功能中扮演着重要角色。氮沉降全球化下，土地利用和磷素输入对土壤硫循环的影响一直缺乏关注。中国科学院华南植物园氮素生物地球化学创新研究团队在鼎湖山国家级自然保护区选取了典型南亚热带森林（原始林、恢复林和干扰林），进行为期10年的氮磷添加试验。研究发现，土地利用变化（从原始林转变为他森林类型）显著降低了土壤酶活性和有效硫含量，磷添加比氮添加对土壤理化性质、微生物量和酶活性等具有更大的影响。长期磷添加显著降低了三类森林土壤有效硫含量（降低27-43%），但是增加了原始林和干扰林硫酸酯酶活性以及硫酸酯酶与碳/氮获取酶的化学计量比。这些结果表明，作为重要的全球环境变化驱动因素，土地利用变化和磷肥施用会对土壤微生物硫素可利用性带来负面影响，进而可能影响生态系统功能。因此，建议未来加强对土壤有效硫的监测和评估，尤其是在大气硫沉降显著降低的背景下。基于森林演替理论和土壤酶化学计量理论，该研究系统评估了长期氮磷输入对热带典型森林生态系统硫素可利用性的影响，揭示了土壤微生物对硫循环的依赖机制，对陆地生态系统可持续管理具有重要的参考价值。

该研究成果以“Resource allocation theory reveals sulfur shortage for microbes under phosphorus amendment in tropical forests with divergent land use history”为题发表于国际知名期刊Soil Biology and Biochemistry。中国科学院华南植物园鲁显楷研究员为通讯作者，王聪为第一作者（现为中国科学院微生物研究所博士后）。该研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2023.109126 

图1. 长期氮磷添加对热带森林土壤微生物硫素可利用性影响研究的示意图