成都山地所贡嘎山站在弱风化成土作用条件下土壤矿质养分提升机理研究方面取得新进展
作者：贡嘎山站 更新时间：2024-01-31
高寒、高海拔地区以及灾害和工程建设形成的新鲜地质体上，风化成土作用弱，磷、钙、钾、镁等矿质养分的生物可利用性较低，严重制约植被修复成效。针对这一难题，成都山地所吴艳宏研究团队利用土壤发育序列，在土壤养分提升及其对植被发育作用研究方面取得重要进展。
研究团队利用贡嘎山海螺沟冰川退缩区冰川堆积和川西不同时期滑坡堆积，建立了2.2万年来土壤发育序列，对土壤序列上磷、钙、钾、镁等矿质养分的生物有效性变化及其与植被发育的协同关系的研究显示，在风化成土作用的开始阶段，微生物尤其是溶磷微生物对土壤中磷的生物有效性提升发挥关键作用，微生物量磷成为土壤生物有效磷的主要贡献者，微生物促进土壤生物有效磷累积的机制受土壤碳、氮生物可利用性影响（图1）。随着风化成土作用的进行，原生矿物磷释放量减少，植物利用磷的策略逐步转变为回收循环，微生物更多地参与有机磷矿化（图2）。伴随着原生矿物磷风化释放，钙离子释放至土壤中为先锋植物所利用，随后的碳酸盐风化释放大量钙，促成冰川退缩区植被的快速演替，成土母质中碳酸盐分解殆尽后，较慢的硅酸盐化学风化过程，保证了钾、钙和镁在后期的持续输送，推动植被的原生演替。通过研究，提出了基于土壤养分快速提升的灾害体植被修复技术。
该研究由成都山地所、德国卡尔斯鲁厄理工学院、澳大利亚西澳大学合作完成，并得到了国家自然科学基金、中国科学院国际合作伙伴计划和四川省重点研发项目等的支持。相关成果发表在Soil Biology and Biochemistry, Catena, Plant Soil, Journal of Mountain Sciences, Soil Science Society of America Journal和《地球科学与环境学报》等学术期刊上，并受到美国土壤学会的关注和报道。
美国土壤学会报道：How did the forest develop at the Hailuogou glacier area ?
风化成土早期阶段微生物对土壤磷生物有效性提升的作用机制
风化成土过程中磷生物地球化学循环过程