中國科學院亞熱帶農業生態研究所環江喀斯特生態系統觀測研究站研究員王克林團隊在多營養級生物多樣性提升土壤磷活化的機制研究上取得新進展，相關成果近日發表于Journal of Advanced Research，該所研究員趙杰為論文通訊作者，助理研究員廖雄輝為第一作者。
亞熱帶地區農田和森林生態系統磷限制嚴重，不利于農業可持續發展和森林生態系統結構與功能的穩定。植物和解磷細菌是土壤磷活化的關鍵驅動者，其磷活化能力受氣候因子、土地利用類型、巖性特征以及高營養級生物的影響。前人研究主要聚焦于單一非生物或生物因子對土壤磷有效性的影響，尚未系統闡明不同水熱與巖性條件下多營養級生物對磷限制的適應機制。
該研究團隊在中國西南亞熱帶地區建立了一個不同巖性（喀斯特區為碳酸鹽巖，非喀斯特區為碎屑巖）的南北樣帶，探究耕地向森林演替過程中，多營養級生物多樣性和多營養級相互作用如何影響土壤磷活化功能。
研究發現，無論是喀斯特農田還是非喀斯特農田，長期施肥增加了土壤中等活性和穩定磷組分的積累，削弱了生物磷活化能力；耕地轉變為森林后，喀斯特土壤活性磷組分增加了43.8%，中等活性磷和穩定磷組分分別減少了79.1%和36.6%，而非喀斯特土壤中等活性磷和穩定磷組分分別減少了62.6%和34.8%；喀斯特區多營養級生物多樣性和磷活化能力高于非喀斯特區；溫度升高會增強多營養級生物對森林土壤磷活化能力的正向級聯調控。
喀斯特區農田與人工林區。受訪團隊 供圖同時，喀斯特森林恢復重建通過增強解磷細菌-菌根植物-線蟲的級聯關系，促進土壤磷生物活化-吸收的協同提升，降低高鈣/鎂環境下的磷沉淀固定作用，從而緩解了磷限制。然而，喀斯特生態系統脆弱，耕作等人為干擾極易造成物種喪失并削弱多營養級生物間相互依存的關系。這提示農田磷素管理應減少磷肥投入，增強土壤殘留磷的生物活化，遵循“促活化，增吸收”的綠色可持續發展理念。
據介紹，該成果對緩解喀斯特生態系統磷限制、促進植被可持續恢復具有重要參考價值。
相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.jare.2025.11.002
本文鏈接：森林恢復激活生物級聯 緩解喀斯特生態磷限制http://www.sq15.cn/show-11-28496-0.html
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