成都山地所揭示早期成土過程中土壤有機磷的形態轉化過程

2020-11-28 光明網

　　隨著成土作用的進行，土壤中的原生礦物磷含量因風化作用逐漸降低，有機磷則逐漸積累，成為生態系統有效磷的一個重要來源。土壤中的有機磷以多種形態存在，不同形態有機磷的生物有效性差異較大，然而，成土早期土壤有機磷的形態組成、轉化及其與有效磷之間的關係仍不清楚。中國科學院成都山地災害與環境研究所山地生物地球化學團隊在前期土壤無機磷形態轉化機制研究的基礎上，基於貢嘎山海螺溝冰川退縮跡地土壤年代序列（0–125年），採用31-P核磁共振技術研究了成土早期表層礦質土壤中有機磷的形態組成及轉化過程。

　　研究發現，磷酸單酯（42.6–51.5%）和磷酸雙酯（4.0–8.3%）是海螺溝土壤年代系列表層礦質土壤中有機磷的第一和第二大組分（圖1）。隨成土時間的增加，磷酸單酯呈「拋物線型」變化趨勢，在57年樣點達到峰值。磷酸單酯主要由α-甘油膦酸酯（22.3–34.7 %）和β-甘油膦酸酯組成（20.9–33.0 %），是RNA和磷脂的水解產物；此外，磷酸單酯還含有15.3–18.8 %的scyllo-, neo-和D-chiro-肌醇磷酸鹽，為微生物活動的產物；未發現主要來自於植物的植酸磷（圖2）。磷酸雙酯的含量隨成土年齡呈不斷增加的趨勢，微生物活性增加和土壤pH降低導致的磷酸雙酯來源和穩定性的增加是出現這一趨勢的主要原因；磷酸雙酯基本由來自於微生物和植物殘體的DNA組成（>80 %）。這些結果表明，成土早期土壤有機磷主要為微生物活動的產物，與成熟土壤中有機磷主要由植酸磷（生物有效性相對較低）組成顯著不同，可能是成土早期土壤有效磷較高的一個重要原因。

　　研究成果發表在國際學術期刊Geoderma上。

貢嘎山海螺溝冰川退縮跡地表層礦質土壤中磷酸單酯的主要組分

貢嘎山海螺溝冰川退縮跡地表層礦質土壤中磷的形態組成

[ 責編：戰釗 ]

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