农业生产中长期大量施用磷肥,会导致土壤中磷素逐年累积,不仅影响磷肥利用率,还会造成资源浪费和磷素流失的风险。本研究基于石灰性潮土上小麦-玉米复种连作多年定位试验,研究磷素累积与消耗的变化,明确土壤中无机磷分级形态,同时探讨Olsen-P法、Mehlich3法、树脂交换法、CaCl₂法测定的土壤有效磷与各形态无机磷的关系。通过室内培养试验提取土壤溶液,通过对不同施磷处理土壤溶液的离子组成、离子活度和磷素形态转化的分析,从理论上证实土壤磷素在潮土中的存在机制,找出石灰性土壤中磷酸盐的溶解度及其有效性的控制体系和影响因子。通过小麦盆栽试验,研究土壤中无机磷的形态转化及生物有效性的影响因子。主要研究结果如下:（1）小麦-玉米复种连作不同施磷水平7年14季定位试验土壤磷素状况的分析与评价。与2008年试验开始前土壤相比,CK、P0处理全磷总量分别降低了15.2%,29.7%,无机磷总量降低了13.5%,11.8%;P2、P3处理全磷总量分别增加了8.2%,27.2%,无机磷总量增加了11.1%,27.8%。供试土壤无机磷含量以Ca₁₀-P、Ca₈-P为主,施用磷肥可提高Ca₂-P、Ca₈-P、Al-P、Fe-P占无机磷总量的相对比例。磷耗竭状态下,植物利用的无机磷来源于缓效磷源（Ca₈-P、Al-P、Fe-P;75%）、无效磷源Ca₁₀-P（11.5%¹4.0%）、速效磷源Ca₂-P（7.5%⁸.9%）;无机磷盈余状态下,积累的无机磷主要转化为Ca₈-P（50%⁷0%）、Al/Fe-P（10%²3%）、O-P（8%）、Ca₂-P（0.2%¹.8%）。通径分析和逐步回归分析的结果表明,Ca₂-P、Al-P对Olsen法、Mehlich3法、树脂交换法、CaCl₂法测得的土壤有效磷均具有正向作用且贡献率较大。Olsen法测定的无机磷主要是Ca₂-P、Ca₈-P,Mehlich3法主要是Ca₂-P、Ca₈-P、Al-P,阴离子交换树脂法主要是Ca₂-P、Fe-P,CaCl₂法浸提的主要是Ca₂-P。四种方法均适于评价供试土壤有效磷水平,Olsen法最优。（2）温度和施磷水平对土壤溶液离子组成、离子活度和磷素存在形态的影响。从供试潮土土壤溶液离子组成来看:土壤溶液中DP（水溶态磷）含量较低;土壤溶液的阳离子组成以Ca²⁺为主,其次为Na⁺、Mg²⁺、K⁺、Fe²⁺、Cu²⁺,而Al³⁺、Zn²⁺、Mn²⁺浓度较低。肥料施入土壤,土壤溶液中Ca²⁺和DP浓度受施磷水平影响显著,溶液电导率随着施磷量的增加呈增加趋势,土壤溶液pH受施磷水平影响不显著。温度升高,土壤pH呈上升趋势,土壤溶液中电导率、Ca²⁺和DP浓度显著降低。离子活度的结果进一步验证了温度对土壤溶液中离子的显著影响。土壤溶液中Ca²⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺、NO₃ˉ、HPO₄²ˉ的离子活度随着温度升高而显著降低,Fˉ离子活性随温度升高显著增加。相关分析结果表明,土壤溶液pH显著影响离子活度。pH升高,土壤溶液中HPO₄²ˉ的离子活度增加,Ca²⁺离子活度降低。Ca²⁺活度与HPO₄²ˉ、H₂PO₄ˉ活度呈显著负相关。经过7年14季试验,土壤溶液磷素形态以自由态和无机离子络合态为主。占DP的比例分别为自由态HPO₄²ˉ>CaHPO₄（aq）>CaPO₄ˉ>MgHPO₄（aq）>自由态H₂PO₄ˉ>NaHPO₄ˉ,其余形态磷素比例较低。随着施磷水平的增加,土壤溶液中自由态HPO₄²ˉ、MgHPO₄（aq）和NaHPO₄ˉ占DP的比例明显降低,CaHPO₄（aq）和CaPO₄ˉ的比例则显著提高;随着温度的升高,土壤溶液中自由态HPO₄²ˉ、H₂PO₄ˉ占DP的比例均呈明显降低趋势,无机络合态CaPO₄ˉ的比例有增加趋势。CaHPO₄（aq）和MgHPO₄（aq）占DP的比例受温度影响不显著。土壤磷酸盐溶解平衡结果表明,各处理土壤溶液中Ca²⁺和H₂PO₄ˉ的离子活度均足以支持土壤中羟基磷灰石、磷酸三钙的稳定性,土壤溶液中磷酸盐活性受土壤固相磷酸三钙溶解度的影响。（3）温度和磷肥对盆栽试验上小麦苗期生长和土壤无机磷形态转化的影响。温度和磷素是影响小麦生长的重要因子,二者交互作用不显著。温度对小麦生长的影响大于施用磷肥,15℃是小麦苗期的适宜生长温度。与不施磷处理相比,5℃下,施用磷肥显著促进小麦生长,小麦地上部、根部生物量分别提高18.2%,33.3%,地上部、根部磷素积累量分别提高30.6%,13.3%,根冠比、株高、分蘖、根系活力分别提高3.5%,10.0%,10.5%,70.3%;15℃下,施用磷肥对小麦生物量、分蘖影响不显著,但小麦地上部、根部磷素积累量分别提高32.3%,23.8%,根冠比、株高、根系活力分别提高15.6%,2.5%,32.8%;25℃下施用磷肥对小麦生长没有显著促进作用。3种温度下,施磷能够显著增加各处理土壤Olsen-P及Ca₂-P、Ca₈-P、Al-P、Fe-P含量。非根际土壤上,不施磷处理Olsen-P含量随温度升高显著降低,施磷处理受温度影响不显著;不施磷和施磷处理,温度对Ca₂-P含量影响不显著,对Ca₈-P、Fe-P、Al-P含量影响显著。Ca₈-P、Fe-P含量表现为5℃>15℃>25℃;Al-P含量表现为25℃>15℃>5℃。小麦苗期可以吸收利用根际土壤Ca₂-P、Ca₈-P、Al-P、Fe-P,而Al-P、Fe-P对小麦的有效性明显低于Ca₂-P、Ca₈-P。小麦苗期各处理pH、O-P和Ca₁₀-P差异不显著。总之,温度主要是靠影响小麦生长来影响磷素的吸收,低温下施用磷肥能显著促进小麦生长。高温能够加速石灰性土壤对磷的固定,施用磷肥能缓解这一过程。