磷素是维持植物生长和陆地生态系统完整性的重要营养元素之一，是全球干旱生态系统中仅次于氮素的限制性营养元素。过度放牧引起的草原退化造成了土壤侵蚀，从而导致表层土壤中磷的缺失。因此，人为添加磷素及其他养分元素被认为是加速退化草地恢复的一个重要技术途径。在此背景下，有必要研究添加的磷在经历过长期放牧和连续刈割的草原生态系统中的去向，以寻找人为和自然双重干扰下保持土壤肥力的适应性管理方案。
中国科学院植物研究所韩兴国研究组依托在呼伦贝尔草甸草原设置的包含17种元素的多养分添加实验平台，研究添加的磷对表层土壤中各主要磷组分的影响。研究人员发现，添加多种营养物质可显著增加活性无机态磷（Lab-Pi）和中度活性无机态磷（Mod-Pi）组分的含量，但不增加稳定性无机态磷（Rec-Pi）组分的含量；只有在添加磷，同时又添加氮时，总无机态磷的含量才会增加。然而，添加其他营养元素并没有改变土壤中无机态磷组分的含量；磷和氮的共同添加显著增加了地上植物对磷的吸收量，但对土壤中有机磷和微生物生物量磷的量没有影响。研究结果表明，草地生态系统中添加的磷除了被植物吸收外，大部分未被利用的磷以Lab-Pi和Mod-Pi的形态在土壤中累积，而不是被固定在Rec-Pi和微生物生物量中。因此，所研究的草地生态系统对磷的吸附能力相对较低，在退化的草地上应用无机磷来弥补土壤中磷的缺乏，是维持土壤磷肥力的实用管理策略。
该研究成果于11月1日发表于国际学术期刊Journal of Environmental Management上。植物所博士研究生邵灵玉为第一作者，黄建辉研究员为通讯作者。植物所韩兴国研究员、魏存争副研究员、河北大学姜勇教授也参与了该项研究。该研究得到国家自然科学基金项目的资助。
文章链接：
https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2023.118807
养分添加影响草甸草原表层土壤磷组分的概念模型图
