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磷(P)是植物生长发育所必需的矿质营养元素,对植物生长和生物量积累起着重要的调控作用,它以多种形态组分存在于土壤中。但由于P在土壤中的可移动性低且易于被铁铝氧化物等强烈固定,因此在土壤中的有效性很低,常成为植物生长的一个主要限制因子。根际是植物-土壤-微生物相互作用的关键区域,根际化学和生物学过程不仅决定土壤P的活化和获取,还控制着植物对P的利用效率,对植被生产力有着极大影响。因此,明确植物根际土壤P形态组分及其化学和生物学调控机制对揭示植物地上部分生产力维持机理具有重要意义。 本研究以南亚热带森林演替序列(马尾松林、针阔叶混交林和地带性季风常绿阔叶林)优势树种根际土壤为研究对象,分湿季和干季采集样品,测定9种P形态组分含量及影响P形态转化的土壤基本理化指标(含水量、pH值、SOC、TN及Fe、Al、Mn氧化物含量)、微生物指标(微生物生物量C、N、P含量和微生物群落结构(PLFAs))及酸性磷酸酶活性,旨在探讨根际土壤P形态转化的关键调控途径,为南亚热带森林植被适应低P土壤提供理论依据。 结果发现: (1)根际土壤活性P组分及中活性P组分含量随森林演替进展而增加,表明根际土壤P的供应潜力随演替逐渐加大,植物可利用P库在增多; (2)湿季活性P组分显著低于干季,提示树木旺盛生长大量P需求时消耗土壤活性P库; (3)在湿季,根际土壤活性有机P(NaHCO3-Po)和活性无机P(NaHCO3-Pi)是P形态转化中较为关键的2个组分,主要受微生物群落的调控,同时也受土壤含水量和SOC的显著影响。酸性磷酸酶对土壤有效P影响显著,主要是通过促进活性有机P矿化来增加土壤有效P含量以供生长季植物所需; (4)在干季,根际土壤中活性无机P(NaOH-Pi)是最关键的P组分,主要受土壤理化性质的调控,微生物和酸性磷酸酶的作用较小。其中,Al氧化物对NaOH-Pi的影响较大,说明干季时Al氧化物易吸附固定根际土壤中的无机P而将其保存下来,降低淋溶流失风险。