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研究亮點(diǎn)

成都山地所在弱風(fēng)化成土作用條件下土壤礦質(zhì)養分提升機理研究方面取得新進(jìn)展

時(shí)間:2024-01-24   文章編輯:山地環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗室   文本大小:【 |  | 】  【打印

  高寒、高海拔地區以及災害和工程建設形成的新鮮地質(zhì)體上,風(fēng)化成土作用弱,磷、鈣、鉀、鎂等礦質(zhì)養分的生物可利用性較低,嚴重制約植被修復成效。針對這一難題,成都山地所吳艷宏研究團隊利用土壤發(fā)育序列,在土壤養分提升及其對植被發(fā)育作用研究方面取得重要進(jìn)展。 

  研究團隊利用貢嘎山海螺溝冰川退縮區冰川堆積和川西不同時(shí)期滑坡堆積,建立了2.2萬(wàn)年來(lái)土壤發(fā)育序列,對土壤序列上磷、鈣、鉀、鎂等礦質(zhì)養分的生物有效性變化及其與植被發(fā)育的協(xié)同關(guān)系的研究顯示,在風(fēng)化成土作用的開(kāi)始階段,微生物尤其是溶磷微生物對土壤中磷的生物有效性提升發(fā)揮關(guān)鍵作用,微生物量磷成為土壤生物有效磷的主要貢獻者,微生物促進(jìn)土壤生物有效磷累積的機制受土壤碳、氮生物可利用性影響(圖1)。隨著(zhù)風(fēng)化成土作用的進(jìn)行,原生礦物磷釋放量減少,植物利用磷的策略逐步轉變?yōu)榛厥昭h(huán),微生物更多地參與有機磷礦化(圖2)。伴隨著(zhù)原生礦物磷風(fēng)化釋放,鈣離子釋放至土壤中為先鋒植物所利用,隨后的碳酸鹽風(fēng)化釋放大量鈣,促成冰川退縮區植被的快速演替,成土母質(zhì)中碳酸鹽分解殆盡后,較慢的硅酸鹽化學(xué)風(fēng)化過(guò)程,保證了鉀、鈣和鎂在后期的持續輸送,推動(dòng)植被的原生演替。通過(guò)研究,提出了基于土壤養分快速提升的災害體植被修復技術(shù)。 

  該研究由成都山地所、德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院、澳大利亞西澳大學(xué)合作完成,并得到了國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院國際合作伙伴計劃和四川省重點(diǎn)研發(fā)項目等的支持。相關(guān)成果發(fā)表在Soil Biology and Biochemistry, Catena, Plant Soil, Journal of Mountain Sciences, Soil Science Society of America Journal和《地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報》等學(xué)術(shù)期刊上,并受到美國土壤學(xué)會(huì )的關(guān)注和報道。 

  相關(guān)研究成果:1 2 3 4 5 6 

  美國土壤學(xué)會(huì )報道:How did the forest develop at the Hailuogou glacier area ? 

風(fēng)化成土早期階段微生物對土壤磷生物有效性提升的作用機制

風(fēng)化成土過(guò)程中磷生物地球化學(xué)循環(huán)過(guò)程

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