土壤磷是地球生態系統中重要的生命元素，對地球生態系統的穩定性及其可持續發展具有重要意義。然而，不同土壤磷庫的季節和沿海拔梯度變化的調控機制尚未清楚。本研究中，探究了玉龍雪山不同海拔梯度下(2600m~3900m)表層土壤(0
~ 15
cm)磷庫季節變化包括總磷(TP)、有效磷(AP)、無機磷(IP)、有機磷(OP)、不穩定磷、中等不穩定磷和穩定磷，測定葉片養分含量、土壤性質、微氣候和微生物參數。研究發現，所有土壤磷組分在中海拔(2900
m和3200
m)均達到最大值，可能是由于微生物活性較強和適宜的土壤氣候條件促進了磷風化。同時，土壤AP庫的海拔變化與葉片P含量密切相關。其中，大部分土壤P庫無季節性變化，除了濕季的AP高于旱季，可能是由于濕季更高的溫度和微生物活性促進了P的釋放。
此外，我們發現微生物磷、酸性磷酸酶和可溶性有機碳對不同磷庫的影響強于其他土壤因子，土壤環境對活性磷和中活性磷有較強的相互作用。綜上所述，研究結果揭示了玉龍地區土壤磷庫的海拔變化及其潛在機制，為研究土壤磷動力學對環境的響應提供了重要的理論依據。
山地生態系統。
關鍵詞：磷庫；森林土壤；土壤環境；空間分布；山地生態系統
磷(P)是生態系統中重要的營養元素，也是地球上所有生命基礎化學組成之一，且土壤是陸地生態系統中最大的磷庫。氣候、地形、土壤發育階段、微生物活性等因素對陸地生態系統土壤P庫的輸入和輸出都起著至關重要的作用。以往有研究表明，土壤生物化學過程和植物的基因型可能影響P在土壤和植被之間的轉化。同時，土壤P活性受全球氣候變化的強烈影響。雖然大多數研究表明土壤有效磷是山地生態系統中植物生產力的主要限制因子，但很少研究關注土壤P庫，特別的，典型山地生態系統不同磷庫轉化的季節變化。因此，研究具有代表性的山地生態系統磷庫狀況及其影響因素，有助于了解山地生態系統對全球變化的響應，對森林生態系統的穩定和磷的可持續利用具有深遠意義。
基于此，我們探討了玉龍雪山土壤P庫的海拔和季節變化及其調控的微生物和植被過程。
研究目的：
(1)探究土壤各P庫的含量的海拔和季節變化；
(2)量化氣候和關鍵土壤性質對土壤各P庫含量的相對影響。
科學假設：
(1)在長期土壤發育過程中，低海拔的不同土壤P庫和P生物有效性顯著高于高海拔；
(2)濕季的土壤P生物有效性更高，可能由于海拔和季節變化的影響，包括生物(微生物和植被)和非生物(土壤理化指標)因素，對土壤磷庫的轉化和生物磷的有效性有顯著影響。
研究方法：
我們的取樣地點是在麗江的高山植物園——玉龍雪山南麓，保護區無干擾，海拔約2600—3900m。根據構造樣帶的原則，沿海拔梯度和代表性植被類型，選擇在海拔2600—3900m之間每200-300m劃定6個海拔梯度。植被高度和密度隨海拔的增加而逐漸降低。分別于雨季(7月左右)和旱季(1月左右)采集樣本。
1.植物性狀，土壤性質和微生物屬性
不同物種之間葉片C、N含量無顯著差異，但不同海拔之間P含量差異顯著（3500m最高，3200m最低）。葉片C:P、N:P隨著海拔升高而降低，在低海拔處更高（<3200m），而葉片C:N在2600m和3200m處較高。ST和MBP隨海拔升高而降低，其他氣候因素、土壤性質和土壤微生物屬性隨海拔升高呈不規則變化。濕潤季土壤ACP、MBN、MBC和MBP均較高。
2.土壤P庫
土壤AP、TP、IP和OP含量隨著海拔變化存在顯著差異，其中中間海拔梯度（2900m和3200m）的含量較高。AP含量在濕潤季更高，穩定性P含量在低海拔處更高。基于PCA分析，季節對2900m和3200m海拔梯度的土壤P庫變化的影響更大。且海拔和季節變化顯著影響ACP和MBP，在不同海拔梯度下，ACP在濕潤季顯著高于干旱季，隨著海拔的升高，ACP和MBP呈降低趨勢，除了濕潤季的ACP。
3.不同季節和海拔梯度下土壤P庫變化的調控因子
隨機森林分析表明，土壤磷庫受葉片氮、磷含量的影響較大。生物因子（ACP和MBP）對土壤P庫有很大的影響，尤其是MBP，且ACP對濕潤季土壤P庫影響大于干旱季。土壤C、N含量，尤其是可溶性有機碳和硝態氮，對不同P庫產生強烈影響。土壤理化性質、微生物參數和他們之間的交互作用也強烈影響土壤P組分的變異，其中土壤微氣候，如土壤水分和土壤溫度對土壤穩定P和中等活性P無顯著影響。皮爾遜相關性分析表明，葉片N、P含量對土壤P庫含量影響最大，不同磷庫與環境因子的交互作用在濕潤季強于旱季。偏相關分析，不同磷組分與土壤性質密切相關，與其他微生物參數相比，控制MPB后，不同磷組分與土壤性質的相關系數降低。
偏最小二乘路徑分析結構方程模型（SEM）揭示了氣候因素、植物、土壤、微生物參數等與土壤P庫的關系。進一步表明，土壤氣候參數主要通過影響土壤和微生物特性間接影響土壤磷。土壤微氣候僅在旱季對土壤性質有顯著影響，且微氣候對土壤微生物屬性的影響與季節無關。
我們的研究結果表明，海拔和季節變化引起土壤微生物參數和植物特性的改變，并對土壤不同P庫和P生物有效性有很大的影響。2900m和3200m海拔處土壤P庫含量顯著高于其他海拔，同時其C、N含量和微生物活性均更高。此外，AP在濕潤季含量顯著高于干旱季，而其他P庫無顯著變化，土壤溫度、土壤水分和微生物活性也是在濕潤季顯著高于干旱季，在對不同磷庫和生物(微生物參數和植物性狀)和非生物(土壤理化性質)特性的分析中，我們發現，大多數P庫與DOC、MBC、ACP顯著正相關，而與土壤NO3-N呈負相關。
研究結果為玉龍雪山不同海拔梯度下土壤磷庫變化規律及其潛在調控機制提供了實驗依據。
論文id：DOI:10.1016/j.geoderma.2023.116361