磷（P）是植物生長(zhǎng)必需的主要養(yǎng)分元素，對(duì)維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定具有不可替代的作用。與碳和氮主要來自大氣不同，自然生態(tài)系統(tǒng)中P的最終、唯一來源為含P礦物的風(fēng)化。然而，先前的研究多側(cè)重于研究P生物有效性和形態(tài)轉(zhuǎn)化，缺乏對(duì)P風(fēng)化速率的定量研究。成都山地所吳艷宏研究員帶領(lǐng)“山地生物地球化學(xué)”研究團(tuán)隊(duì)利用貢嘎山冰川退縮跡地，定量評(píng)估了早期成土過程中原生礦物P的風(fēng)化速率，揭示了控制P風(fēng)化速率的關(guān)鍵機(jī)制。 

　　研究發(fā)現(xiàn)，早期成土階段（0–120年），P風(fēng)化速率隨成土年齡快速升高，風(fēng)化速率的變化可用冪函數(shù)擬合（圖1）。在成土年齡小于60年的階段，P風(fēng)化速率從2.6 mmol m-2 year-1增至8.7 mmol m-2 year-1，在成土年齡60–120年以針葉林為主的階段，P的平均風(fēng)化速率增至26.0 mmol m-2 year-1。針葉林階段P的風(fēng)化速率大于溫帶和亞熱帶年齡相近土壤的P風(fēng)化速率，主要是由于貢嘎山土壤母質(zhì)具有較多的含P礦物、適宜的水熱條件和快速發(fā)育的植被。成土年齡在百年至萬年的階段，P風(fēng)化速率呈冪函數(shù)快速降低，可分為三個(gè)階段：小于260年，P風(fēng)化速率大于10 mmol m-2 year-1；260–2200年，P風(fēng)化速率介于1–10 mmol m-2 year-1之間；大于2200年，P風(fēng)化速率降至1 mmol m-2 year-1以下（圖2）。貢嘎山冰川退縮區(qū)原生礦物P平均風(fēng)化速率是全球風(fēng)化“熱點(diǎn)區(qū)”的7倍，全球P釋放速率的47倍，表明氣候變暖已間接加速了高山地區(qū)的生物地球化學(xué)循環(huán)。 

　　該研究不僅闡明了原生礦物P風(fēng)化速率隨成土年齡的變化模式，補(bǔ)充了Walker & Syers概念模型對(duì)原生礦物P快速降低的描述，而且有助于準(zhǔn)確評(píng)估陸地生態(tài)系統(tǒng)發(fā)育過程中磷供給量的動(dòng)態(tài)變化。包含該研究在內(nèi)，成都山地所“山地生物地球化學(xué)”研究團(tuán)隊(duì)利用貢嘎山這一“天然實(shí)驗(yàn)室”，已對(duì)山地生態(tài)系統(tǒng)P的風(fēng)化釋放（來源）、形態(tài)轉(zhuǎn)化（過程）、植物和微生物的作用（機(jī)理）和流失（去向）等方面開展了較為系統(tǒng)的研究。 

　　該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（41630751、41401253）和成都山地所一三五重點(diǎn)培育方向項(xiàng)目（SDS-135-1702）的資助，研究成果已發(fā)表在European Journal of Soil Science上。 

　　文章鏈接：https://www.researchgate.net/publication/32301487

　　圖1  成土早期（0—120年）P風(fēng)化速率隨成土年齡快速升高

　　圖2  成土年齡100—12000年P(guān)風(fēng)化速率隨成土年齡快速降低