磷（P）是大部分森林生态系统中植物生长限制养分之一。响应P缺乏时，植物通过改变根系分泌物的释放量，如有机酸、磷酸酶和质子，来增加土壤P的有效性。然而，森林生态系统土壤生物有效P库（soluble-P、exchangeable-P、hydrolysable-P和ligand-P）的林龄动态尚不明确，尤其是人工林生态系统。所以本研究采用时空替代法，选择了不同林龄序列（3、8-11、16、21、25、29和32年）杉木人工林，研究有机层土壤、0-10 cm矿质层土壤和根际土总P（TP）和四种生物有效P含量的林龄动态，探究根系分泌物、P年吸收量和地面凋落物生物量对四种生物有效P林龄动态变化的影响。研究结果表明，凋落物的输入和累积促使有机层土壤soluble-P、exchangeable-P和ligand-P含量随林龄增加而显著增加；随林龄增加而增加的P年吸收量消耗土壤中的P，使得矿质土中的exchangeable-P和ligand-P含量下降；随林龄增加而下降的根际土壤pH和柠檬酸含量，促使根际正磷酸根离子与Fe和Al氢氧化物结合而沉淀，从而增加根际exchangeable-P和ligand-P含量；在所有林龄阶段，hydrolysable-P持续的被酸性磷酸酶矿化而转化为无机P形态，供植物吸收利用（图1）。随林龄增加，P逐渐参与生物学循环，这意味着人工林轮伐期的延长，可能是增加P供应的有效措施之一（图2）。

上述研究结果近期以“Soil phosphorus bioavailability and recycling increased with stand age in Chinese fir plantations”为题发表于国际环境科学与生态学期刊《Ecosystems》上，本站博士研究生吴惠俐同学为第一作者，项文化教授为通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划等项目的资助。

文章链接：Huili Wu, Wenhua Xiang*, Liang Chen, Shuai Ouyang, Wenfa Xiao, Shenggong Li, David I. Forrester, Pifeng Lei, Yelin Zeng, Xiangwen Deng, Lixiong Zeng, and Yakov Kuzyakov. 2019. Soil phosphorus bioavailability and recycling increased with stand age in Chinese fir plantations. Ecosystems, DOI: 10.1007/s10021- 019-00450-1.

 图1 林龄对土壤生物有效P库的影响示意图

图2 3年生和32年生杉木人工林形态、杉木P年吸收量、杉木和土壤P储量、杉木凋落物P年归还量和土壤四种生物有效P的比较框架图