【摘 要】
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团聚体是土壤结构的基本单位,土壤团聚体中磷的存在形态、分布特征及其影响因素反映了磷的地球化学特征和循环机制。森林土壤团聚体中磷的地球化学形态是森林生态系统营养维持机制及其可持续利用领域的重要研究热点。本文针对大兴安岭森林生态系统空间差异、间伐强度、林火干扰后恢复年限等特征,结合土壤物理化学联合分组方法及磷形态连续提取法,系统分析了土壤及各团聚体组分中无机磷的形态特征及其影响因素,厘定了大兴安岭林区
【基金项目】
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国家自然科学基金项目“湖泊沉积物中铁异化还原对界面磷再生的影响机制研究（41763014）”； 内蒙古自治区自然科学基金杰出青年项目“湖泊内源磷的界面再生影响机制（2019JQ05）”； 国家重点研发计划课题“火烧及采伐迹地森林生态系统恢复和功能提升关键技术”（2017YFC0504003）；
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团聚体是土壤结构的基本单位,土壤团聚体中磷的存在形态、分布特征及其影响因素反映了磷的地球化学特征和循环机制。森林土壤团聚体中磷的地球化学形态是森林生态系统营养维持机制及其可持续利用领域的重要研究热点。本文针对大兴安岭森林生态系统空间差异、间伐强度、林火干扰后恢复年限等特征,结合土壤物理化学联合分组方法及磷形态连续提取法,系统分析了土壤及各团聚体组分中无机磷的形态特征及其影响因素,厘定了大兴安岭林区土壤中磷的含量水平和空间分布特征,探讨了不同干扰方式对林区土壤及团聚体中组分中无机磷形态分布的影响机制,对进一步揭示大兴安岭土壤-森林生态系统中磷的生物地球化学循环机制,促进寒温带森林生态系统可持续发展与利用具有重要意义。主要结论如下:1.随间伐强度增加,大团聚体比例和土壤中TOC、TP、Act-P的含量水平均显著降低,各团聚体组分中TP和Act-P也表现出相似的变化趋势。RDA及相关性分析表明,TOC和p H是影响大兴安岭林区土壤磷形态分布的关键因子。2.林区土壤中TP、Act-P、Sta-P和TOC含量均随林火干扰后恢复年限增加而增大,Fe-P和Oc-P也表现出了相似的变化规律;土壤c POM组分的TP含量表现出随恢复年限的增加而增大的趋势。RDA及相关性分析表明,土壤TOC是影响林火干扰恢复过程中土壤各形态磷动态的关键因子。3.研究区土壤TOC的空间分布特征为中西部偏高,向东逐渐降低,西北部、东北部及东南部地区显著低于其他区域。土壤及各团聚体组分中TP的空间分布特征基本一致,均有东部及中西部地区偏高,南部地区偏低的趋势。4.土壤各团聚体组分中TP含量水平排序为:μClay>d Clay>LF>c POM>d Silt>μSilt>i POM,其中c POM和d Silt组分对土壤TP贡献率较大。土壤各形态磷的含量排序为:ACa-P>Fe-P>Oc-P>Or-P>De-P>Al-P>Ex-P。5.研究区土壤及各保护机制组分C/P均<200,不同保护机制下C/P差异显著,表现为无保护机制>生化保护机制>物理保护机制>物理生化耦合保护机制,表明在物理生化耦合保护组分中,有机质矿化时P的释放潜力最大。6.土壤团聚体保护机制对土壤TOC的保护作用显著优于对TP的保护作用,各保护机制的保护能力排序为:物理生化耦合保护机制>生化保护机制>物理保护机制>无保护机制。
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