四川贡嘎山森林生态系统国家野外科学观测研究站
贡嘎山地区营养元素和重金属的生物地球化学循环的研究
作者: 贡嘎山站 更新时间: 2018-01-22

    对贡嘎山地区营养元素和重金属的生物地球化学循环的研究现状进行了总结,在基础上探讨了未来须关注的热点和方向,提出未来需要将大气-水-土壤-植物-微生物系统作为一个整体,系统研究养分元素的生物地球化学循环过程和机制以及重金属的迁移转化和关键控制因素,加强各元素生物地球化学循环耦合关系研究,建立多种元素循环的耦合模型,为山地生态安全和生态修复提供理论基础。在海螺沟冰川退缩区,按照土壤年龄设置采样点,调查了18种元素在O层(有机层)、A层(矿物质层)和C层(母质层)的分布特征,并分析了主要影响因素。查明土壤风化植物吸收和径流损失对大多数元素的亏损具有重要影响,而Cd和Pb的高度富集主要归因于大气沉降和植物的归还作用。

图5贡嘎山生态系统磷的生物地球化学循环示意图(左);微生物功能组脂肪酸与有效磷组分分析(右)

   通过野外调查和室内试验,展示和评估了微生物量磷和微生物群落对贡嘎山酸性土中有效磷组分的关联性。查明碳酸氢钠提取态有机磷强烈关联微生物量磷,并证明这种关联性是直接的:微生物死亡裂解释放有效磷是导致这种联系的主要原因。并揭示了微生物量磷测定方法与Hedley磷连续提取法测定方法的关联性:酸性土中微生物量磷是Hedley磷连续提取法中碳酸氢钠提取态有机磷的主要来源,也强调了 磷连续提取法在评估微生物对土壤磷有效性作用中的重要参考性。依据室内控制实验研究了碳氮对贡嘎山东坡不同植被带土壤微生物群落溶磷功能的影响,发现碳氮水平和比率都能显著影响微生物群落的组成结构、生理代谢,进而影响微生物溶磷功能,也表明用单一碳氮指标(如碳氮水平或比率)来评估碳氮对微生物功能的影响是不可靠。结果也暗示全球变化碳氮沉降正在改变着高山土壤生态系统中磷的生物地球化学过程。

祝贺,吴艳宏,邴海健,周俊,孙宏洋,何清清, 2017.贡嘎山营养元素和重金属的生物地球化学研究现状与展望.山地学报, 35(5): 686-697.

何清清,邴海健,吴艳宏,王吉鹏,周俊,孙宏洋,祝贺, 2017.海螺沟冰川退缩区土壤元素分布特征及影响因素.山地学报,35(5): 698-708.

孙宏洋,吴艳宏,李娜,周俊,邴海健, 2017.贡嘎山酸性土壤微生物量磷紧密关联碳酸氢钠提取态有机磷.山地学报, 35(5): 709-716.

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