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磷(P)是植物在生长发育过程中不可缺少的养分元素之一,但土壤中可供植物直接吸收利用的有效P含量却非常有限。植物为适应低P胁迫,形成了不同的P生物利用机制,包括分泌质子、有机酸、酶等物质来活化土壤中的P供植物吸收利用。目前,已有研究指出,植物多样性的变化会影响土壤养分的供应能力。而通过单一提取剂提取的有效P并不能体现群落中植物利用P素的机制。基于生物有效P的利用过程的BBP法(biologically-based approach)是一种模拟植物P利用机制的新方法,通过利用4种不同的溶液(0.01 mol/L氯化钙溶液、0.01 mol/L柠檬酸溶液、Eu/ml酶溶液、0.01 mol/L盐酸溶液)做平行提取剂,提取不同生物利用机制所活化的P。本研究中,将这4种P命名为土壤生物有效P(即氯化钙P、柠檬酸P、酶P、盐酸P)。从全球植物可利用P分布情况来看,我国亚热带地区植物生长受到严重的P限制。因此,本研究以亚热带地区3个不同阶段的森林(马尾松-石栎针阔混交林、南酸枣落叶阔叶林、石栎-青冈常绿阔叶林)为研究对象,设置不同树种多样性梯度的小样方,样方大小为10m×10m,利用BBP法测定土壤生物有效P的含量,分析每种森林类型中树种多样性与土壤生物有效P的相关关系,探究影响土壤生物有效P的主要因子,从而,为进一步探明植物可利用生物P利用机制,明确林分中可利用P库的大小,为我国亚热带地区森林的可持续经营提供重要理论依据。主要结果如下: (1) BBP法提取的4种土壤生物有效P含量的大小顺序为:盐酸P>柠檬酸P>氯化钙P>酶P。腐殖质层中,氯化钙P含量为0.17-0.29 mg/kg,柠檬酸P含量为24.27-151.97 mg/kg,酶P含量为0.11-1.39 mg/kg,盐酸P含量为173.39-954.66mg/kg。矿质层中,氯化钙P含量为0.11-0.19 mg/kg,柠檬P含量为22.86-25.66mg/kg,酶P含量为0.01-1.14 mg/kg,盐酸P含量为39.98-289.93 mg/kg。土壤生物有效P与土壤有效P显著相关,柠檬酸P与盐酸P相关性较显著。 (2)3个森林中,氯化钙P、酶P、盐酸P在腐殖质层的含量都高于矿质层,而马尾松-石栎针阔混交林矿质层酶P的含量高于腐殖质层。腐殖质层中,4种生物有效P都在南酸枣落叶阔叶林含量最高,其他2个林分中4种生物有效P的差异性不显著。矿质层中,氯化钙P、柠檬酸P、酶P在南酸枣落叶阔叶林中含量最大,盐酸P含量在3个林分中差异不显著。 (3)树种Shannon-Wiener多样性指数与氯化钙P、柠檬酸P呈极显著的正相关,与盐酸P显著正相关,与腐殖质层的酶P显著正相关,但与矿质层的酶P相关性不显著。 (4)在腐殖质层,氯化钙P与土壤含水率显著正相关;柠檬酸P与土壤全N极显著正相关;柠檬酸P与土壤全N、土壤pH值显著正相关;盐酸P与土壤全N集显著正相关。在矿质层中,氯化钙P与土壤有机质、土壤全N、土壤含水率极显著正相关,与土壤pH值显著负相关;柠檬酸P与土壤全N显著正相关;酶P与土壤含水率极显著正相关,与土壤全N显著正相关,与土壤容重显著负相关;盐酸P与土壤理化性质的相关性不显著。 (5)通过逐步回归分析,4种土壤生物有效P受土壤特性的影响不同。氯化钙P的主要影响因子为土壤含水率、土壤pH值;对柠檬酸P影响最大的是土壤全N;酶P的主要影响因子为土壤全N和土壤容重;对腐殖质层盐酸P影响最大的是土壤pH值,矿质层盐酸P受土壤特性的影响较小。 (6)在3种森林中,腐殖质层的土壤含水率、土壤pH值都显著高于矿质层,土壤有机质、土壤全N、土壤有效P也都表现出强烈的聚表性。在腐殖质层中,土壤含水率在3个森林中差异不显著,土壤pH值和土壤有效P含量在南酸枣落叶阔叶林最大,土壤有机质含量在马尾松-石栎针阔混交林最高,土壤全N含量在石栎-青冈常绿阔叶林最高。在矿质层中,土壤容重在马尾松-石栎针阔混交林最大,土壤含水率、土壤有效P、土壤有机质、土壤全N均在南酸枣落叶阔叶林最高,土壤pH值在3个森林中差异不显著。