环境保护前沿—干湿交替变化对土壤中磷形态影响及环境意义
干湿交替对土体养分元素的影响初探
干湿交替是一种常见的自然现象，由于长期未降雨，较长时间降雨或降雨不充分等导致土壤频繁出现了干湿交替的现象，是土壤经历的最广泛的非生物胁迫形式之一。
干湿交替过程中，土壤首先发生物理变化，表现为水分状况、温度特征等变化；同时土壤在氧化与还原条件下不断转变，引起化学和生物等的变化，表现为土壤有机质的分解矿化、微生物群落数量与结构等的变化，进而影响土壤的理化性质，从而影响土壤生态系统的结构和功能。
近年来有研究者发现干湿交替过程是驱动土壤生态系统养分循环的主要因子之一，干湿交替过程可以将不易分解的营养物质转化为易分解的营养物质，从而有助于营养物质矿化作用以及溶解作用在短时间的增强，进而影响着土壤营养元素的生物地球化学循环过程。
吴又先等通过研究土壤氧化还原过程发现，干湿交替通过改变氧化还原电位，从而影响N、P、K的激活与转化；马利民等在三峡库区消落区周期性干湿交替环境研究对土壤磷释放是影响发现，淹水时土壤的有效磷水平增加，落干时有效磷水平降低；詹发禄等人发现干湿交替过程可以提高土壤的固钾能力。
因此，探讨土壤养分在干湿交替条件下的迁移转化过程，认知土壤养分在干湿交替过程中的变化活化情况，对实现零化肥种植有着重大意义。
但对于不同养分基底土质及长期干燥、长期水淹研究较少，因此本研究以塿土和风沙土为基底土质，探究干湿交替对土体养分的激发与抑制作用，为土壤养分活化提供基础的理论的支持。
1.材料与方法1.1试验设计试验设计长期干燥、长期水淹和干湿交替三种处理（表1），采用养分含量较高的塿土和养分含量较低的砒砂岩作为供试土体，各30 kg，风干至含水量低于15%，研磨过筛2mm，各称500g于1L的烧杯中进行培养，共计18个。
长期水淹土体待水土恒定后，浸没高度高于土体1 cm，每8小时次查看水面高度，及时补充水头，确保土体长期处于还原状态。
长期干燥土体置于烘箱中，温度设置为45℃。
干湿交替土体， 5天一个交替周期，共3个交替频次。
不同干湿交替频率对土壤速效养分、水溶性有机碳的影响
ＤＯＣ．ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ．ｗｅ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ ｃｉｎｎａｍｏｎ ｓｏｉｌ ａｔ ａ ｄｅｐｔｈ ｏｆ ０— １０ｃｍ ｂｅｌｏｗ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｉｎ Ｂｅｉｊｉｎｇ ａｎｄ ｍａｎｉｐｕｌａｔｅｄ ｓｏｉｌ
ｕｓｉｎｇ ｓｉｎｇｌｅ—ｆａｃｔｏｒ ｖａｒｉａｎｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｔｈｅ Ｌｅａｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｍｅｔｈｏｄ（ＬＳＤ）ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｇｒｏｕｐｓ．Ａｖａｉｌａｂｌｅ Ｋ ａｎｄ ｎｉｔｒａｔｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｗｅｒｅ ｌｏｗｅｒ ｉｎ ｔｈｅ ｄｒ ｙｉｎｇ ａｎｄ ｒｅｗｅｔｔｉｎｇ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｔｈａｎ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔａｎｔｌｙ ｍｏｉｓｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ（ＣＭ ）．Ｌｏｗ
ｗａｔｅｒ ｓｔｒｅｓｓ ｉｎ ｔｈｅ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｂｙ ｅｘｐｏｓｉｎｇ ｓｏｉｌ ｔｏ ０，１，２，３，ｏｒ ４ ｄｒｙｉｎｇ—ｒｅｗｅｔｔｉｎｇ ｃｙｃｌｅｓ ｆｏｒ ５８ ｄａｙｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ａ １ ０ ｄａｙ ｐｒｅ—ｉｎｃｕｂａｔｉｏｎ ｐｅｒｉｏｄ ａｎｄ ａ ４８ ｄａｙ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｅｒｉｏｄ． Ａｆｔｅｒ ５８ ｄａｙｓ， ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｓｏｉｌ ｆｅｒｔｉｌｉｔｙ ｉｎｄｅｘｅｓ ｓｕｃｈ ａｓ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｎｕｔｒｉｅｎｔｓ ａｎｄ ＤＯＣ ｗｅｒｅ ｔｅｓｔｅｄ ｔｏ ｏｂｓｅｒｖｅ ｃｈａｎｇｅｓ ａｓ ａ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｄｒｙｉｎｇ—ｒｅｗｅｔｔｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓ．Ｄａｔａ ｗｅｒｅ ａ 土 壤 速 效 养 分 、水 溶 性 有 机 碳 的 影 响
干湿交替作用名词解释
干湿交替作用名词解释干湿交替作用是指在自然环境中，土壤水分变化对植物生长、竞争、物种多样性和生态系统稳定性等方面产生的影响。
以下是干湿交替作用的主要内容：1.土壤水分平衡：土壤水分是植物生长和生态系统稳定性的重要因素之一。
干湿交替作用会影响土壤水分的平衡，从而影响植物的生长和发育。
2.植物生长与生物量分配：干湿交替作用还会影响植物的生长和生物量的分配。
在湿润条件下，植物生长较快，而在干燥条件下，植物生长较慢。
这种交替作用也会影响植物的形态和结构。
3.植物竞争与优势种选择：在多雨地区，竞争激烈的植物种类之间可能通过干湿交替作用来影响它们的竞争和优势种的选择。
在湿润条件下，竞争激烈的植物可能会长得更高、更密集，而在干燥条件下，它们可能会减缓生长。
4.物种多样性与生态系统稳定性：干湿交替作用还会影响物种多样性和生态系统的稳定性。
在湿润和干燥条件下，不同的植物物种可能会表现出不同的生长和竞争能力，从而影响物种多样性和生态系统的稳定性。
5.气候变化与全球影响：气候变化可能会导致干湿交替作用的改变，从而对全球生态系统产生影响。
例如，气候变暖可能会导致降雨模式的改变，从而改变干湿交替作用的频率和强度，进而影响生态系统的稳定性和物种多样性。
6.土壤侵蚀与沉积：干湿交替作用还会影响土壤侵蚀和沉积。
在湿润条件下，土壤侵蚀可能会增加，而在干燥条件下，土壤沉积可能会增加。
这种交替作用也会影响土壤的性质和肥力。
7.物质循环与养分动态：干湿交替作用还会影响物质循环和养分动态。
在湿润和干燥条件下，不同的植物物种可能会吸收和释放不同的养分和物质，从而影响养分循环和生态系统的物质平衡。
总之，干湿交替作用是自然环境中非常重要的生态过程之一，它对植物生长、竞争、物种多样性和生态系统稳定性等方面产生深远的影响。
磷在土壤中的迁移转化与固定
磷在土壤中的迁移转化与固定土壤磷的迁移转化包括一系列复杂的化学和生物化学反应，如有机磷的矿化和无机磷的生物固定，有效磷的固定和难溶性磷的释放过程。
(一)有机磷的矿化和无机磷的生物固定土壤有机磷的矿化和生物固定是两个方向相反的过程，前者使有机态磷转化为无机态磷，后者使无机态磷转化有机态磷。
(1)有机磷的矿化土壤中的有机磷除一部分被作物挺直汲取利用外，大部分需经微生物的作用举行矿化转化为无机磷后，才干被作物汲取，其分解反应示例如下：土壤中有机磷的矿化，主要是土壤中的微生物和游离酶、共同作用的结果，其分解速率与有机氮的矿化速率一样，打算于土壤温度、湿度、通气性、pH、无机磷和其他养分元素、耕作技术及根分泌物等因素。
温度在30～40℃之间，有机磷的矿化速度随温度增强而增强，矿化最适温度为31℃，30℃以下不仅不举行有机磷的矿化，反而发生磷的净固定。
干湿交替可以促进有机磷的矿化，淹水可以加速六磷酸肌醇的矿化，氧压低、通气差时，矿化速率变小。
在酸性条件下易与活性铁、铝形成难溶性的化合物，降低其水解作用；同时，核蛋白的水解亦需一定数量的Ca2+，故酸性土壤施用石灰后，可以调整pH和Ca/Mg比，从而促进有机磷的矿化；施用无机磷对有机磷的矿化亦有一定的促进作用。
有机质中磷的含量，是打算磷是否产生纯生物固定和纯矿化的重要因素，其临界指标约为0.2%，大于0.3％时则发生纯矿化，小于0.2％则发生纯生物固定。
同时有机磷的矿化速率还受到C/P比和N/P比的影响，当C/P比或N/P比大时，则发生纯生物固定，反之则发生纯矿化。
同样供硫过多时，也会发生磷的纯生物固定。
土壤耕作能降低磷酸肌醇的含量，因此，多耕的土壤中有机磷的含量比少耕或免耕的土壤少。
植物根系分泌的、易同化的有机物能增强强曲霉、青霉、毛霉、根霉、和假单胞菌属等微生物的活性，使之产生更多的，加速有机磷的矿化，特殊是菌根植物根系的具有较大的活性。
可见土壤有机磷的分解是一个生物作用的过程，分解矿化的速度受土壤微生物活性的影响，环境条件相宜微生物生长第1页共3页。
干湿交替条件下的土壤C、N循环过程研究进展
干湿交替条件下的土壤C、N循环过程研究进展作者：秦海兰朱金山罗友进来源：《湖北农业科学》2018年第17期摘要：在干湿交替的条件下，对土壤中C、N的循环以及土壤团聚体结构、土壤胀缩性、土壤微生物和酶活性等的影响进行了综合评述。
研究表明，干湿交替对有机C矿化、腐殖化和N礦化、硝化与反硝化产生影响，且与土壤团聚体结构、土壤胀缩性以及土壤微生物和酶活性密切相关。
此外，针对目前研究的不足，提出了今后的研究方向，认为干湿交替下土壤C、N 循环过程与土壤中微生物特性有关系，为进一步开展干湿交替条件下C、N循环在土壤中转化，为农业生产提供了科学依据。
关键词：干湿交替；C、N矿化；腐殖化；硝化与反硝化；物理性质；生物性质中图分类号：S15 文献标识码：A文章编号：0439-8114（2018）17-0011-04DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2018.17.002 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：Abstracts： Under the alternating wet and dry conditions， the effects of C， N circulation，agglomeration structure， expansion and contraction， microorganism and enzyme activity in soils were comprehensively reviewed. Studies showed that， the dry-wet alternation had an impact on organic C mineralization， humification and nitrogen mineralization， nitrification and denitrification， and which had a close relation with the aggregate structure， expansion and contraction， microorganism and enzyme activities in soils. In addition， according to the deficiencies of current research， the future research direction was proposed， and the relationship between soil C， N cycling processes and the soil microbial characteristics under wet-dry alternation conditions was considered， which provided a scientific basis for further developing the transformation of C，N circulation in soils under wet-dry alternation conditions and agricultural production.Key words： wet-dry alternation； C， N mineralization； humification； nitrification and denitrification； physical properties； biological properties干湿交替是陆地生态系统土壤水分运移的常见现象，受气温和降水的控制。
干湿交替对土壤呼吸和土壤有机碳矿化的影响述评
第29卷第1期2022年2月水土保持研究R e s e a r c ho f S o i l a n d W a t e rC o n s e r v a t i o nV o l .29,N o .1F e b .,2022收稿日期:2021-01-06 修回日期:2021-01-17资助项目:宁夏回族自治区重点研发项目 宁夏中部干旱带多尺度旱灾遥感监测技术与应用 (2019B E G 03029);国家自然科学基金项目(41961001) 第一作者:王融融(1995 ),女,山西吕梁人,硕士研究生,主要从事干旱区水文过程研究㊂E -m a i l :w a n g r r 1124@163.c o m 通信作者:余海龙(1979 ),男,甘肃酒泉人,教授,硕士生导师,主要从事土壤地理学㊁生态恢复工程及节水灌溉方面的研究㊂E -m a i l :yh l @n x u .e d u .c n干湿交替对土壤呼吸和土壤有机碳矿化的影响述评王融融1,余海龙1,李诗瑶1,樊瑾1,黄菊莹2(1.宁夏大学资源环境学院,银川750021;2.宁夏大学环境工程研究院,银川750021)摘 要:土壤干湿交替循环对土壤呼吸的 激发效应 被证实在干旱㊁半干旱和地中海气候区普遍存在㊂土壤干湿交替被认为是影响土壤呼吸的重要因素㊂土壤物理㊁化学㊁生物性状会在干湿交替过程中发生一系列变化,引发土壤C O 2排放量显著激增而引起 B i r c h 效应 ㊂随着未来气候变化下极端降水天气事件发生频率的增加,降雨强度和频率的改变将导致部分地区的土壤经受更广泛和频繁的干湿交替作用,加剧土壤干湿循环,影响土壤呼吸㊂重点论述了干湿交替对土壤碳素循环各个关键过程(尤其是土壤呼吸和S O C 矿化)的影响效应,归纳总结了干湿交替对土壤碳素循环的影响机制,从土壤团聚体㊁根系呼吸㊁微生物呼吸等方面阐述了干湿交替对土壤呼吸和土壤有机碳(S O C )矿化激发效应的影响及其机理㊂综合生理学说与物理学说观点,认为干湿交替主要通过土壤结构㊁S O C 的分解速率㊁土壤微生物群落的结构与稳定性等的改变来影响土壤呼吸和S O C 矿化过程㊂目前,关于干湿交替对土壤碳素循环关键过程影响的研究结果还不尽一致,其影响机制尚不明晰,研究方法也还有一些不足之处㊂简要指出了目前研究过程中存在的一些不足,并对未来研究中值得深入研究的科学问题进行了探讨与展望㊂关键词:土壤干湿交替循环;土壤呼吸;土壤微生物;激发效应中图分类号:S 153.4 文献标识码:A 文章编号:1005-3409(2022)01-0078-08R e v i e wo n t h eE f f e c t s o f S o i lA l t e r n a t eD r y i n g -R e w e t t i n g C yc l e o nS o i l R e s p i r a t i o na n dS o i lO r ga n i cC a rb o n M i n e r a l i z a t i o n WA N G R o n g r o n g 1,Y U H a i l o n g 1,L I S h i y a o 1,F A NJ i n 1,HU A N GJ u y i n g2(1.C o l l e g e o f R e s o u r c e s a n dE n v i r o n m e n t ,N i n g x i aU n i v e r s i t y ,Y i n c h u a n 750021,C h i n a ;2.E n v i r o n m e n t a lE n g i n e e r i n g R e s e a r c hI n s t i t u t e ,N i n g x i aU n i v e r s i t y ,Y i n c h u a n 750021,C h i n a )A b s t r a c t :S o i l r e s p i r a t i o n p r i m i n g e f f e c tc a u s e db y a l t e r n a t ed r y i n g -r e w e t t i n g c y c l e i s p r o v e dt oc o mm o n l y e x i s t e i na r i d ,s e m i -a r i d a n dM e d i t e r r a n e a n c l i m a t e z o n e s .S o i l a l t e r n a t e d r y i n g -r e w e t t i n g c y c l e i s r e ga r d e d a s a n i m p o r t a n tf a c t o rt h a t i n f l u e n c e ss o i lr e s p i r a t i o n .D u r i n g t h es o i la l t e r n a t ed r y i n g -r e w e t t i n gpr o c e s s ,a s e r i e s o f p h y s i c a l ,c h e m i c a l a n db i o l o g i c a l c h a n g e s h a p p e n e d ,w h i c h l e a d s t o t h e B i r c h e f f e c t c a u s e db yt h e s i g n i f i c a n t i n c r e a s e o f s o i l C O 2em i s s i o n .U n d e r t h e f u t u r e c l i m a t e c h a n g e ,i n c r e a s i n g f r e q u e n c y a n d i n t e n s i t y o f e x t r e m e r a i n f a l l e v e n t s i s e x p e c t e d t oh a p p e n ,t h e e x t e n s i o na n d f r e q u e n c y o f s o i l a l t e r n a t ed r y i n g -r e w e t -t i n g c y c l em a y b e e n h a n c e d i n s o m e r e g i o n s ,w h i c hw i l l l e a d t o t h e c h a n g e s i n s o i lm o i s t u r e ,i n t e n s i f yt h e s o i l d r y i n g -r e w e t t i n g c y c l e ,a n d i n t u r n l e a d t o s o i l r e s p i r a t i o nc h a n g e s .W e s u mm a r i z e d t h e r e s e a r c h p r o g r e s s e s a n du n d e r l y i n g m e c h a n i s m s o f t h e e f f e c t so f s o i l a l t e r n a t ed r y i n g -r e w e t t i n g c y c l eo nk e ypr o c e s s e so f s o i lC c y c l i n g (e s p e c i a l l y s o i l r e s p i r a t i o na n d p r i m i n g e f f e c t o f s o i l o r g a n i cm a t t e rm i n e r a l i z a t i o n )f r o mt h e a s pe c t s of s o i l ag g r e g a t e ,r o o t r e s p i r a t i o n ,a n d m i c r o b i a l r e s p i r a t i o n .B a s e do nth e c o m p r e h e n si v eu n d e r s t a n d i n g of t h e t h e o r i e s o f p h y s i o l og y a n d ph y si c s ,i t i s c o n c l u d e d t h a t s o i l a l t e r n a t e d r y i n g -r e w e t t i n g m a i n l y a f f e c t s s o i l r e s p i r a t i o n a n d s o i l o r g a n i c c a r b o nm i n e r a l i z a t i o nb y c h a n g e s o f s o i l s t r u c t u r e ,s o i l o r g a n i c c a r b o n d e c o m po s i -t i o n r a t e ,a n d s t r u c t u r e a n d s t a b i l i t y o f s o i lm i c r o b i a l c o mm u n i t y .A t p r e s e n t ,a v a i l a b l e r e s u l t s o f t h e e f f e c t s o f s o i l a l t e r n a t e d r y i n g -r e w e t t i n g c y c l eo nt h ek e yp r o c e s s e so f s o i l c a r b o nc y c l i n g (s o i l r e s pi r a t i o na n ds o i l o r g a n i c c a r b o nm i n e r a l i z a t i o n )r e m a i nn o t c o n s i s t e n t .T h eu n d e r l y i n g me c h a n i s mi s s t i l l n o t c l e a r a n ds o m e Copyright©博看网 . All Rights Reserved.r e s e a r c hm e t h o d o l o g i c a l d e f i c i e n c i e s n e e d t ob e f u r t h e r e x p l o r e d a n d i m p r o v e d.I n t h e e n d,s o m e d e f i c i e n c i e s i n c u r r e n t r e s e a r c ha n d p o s s i b l ek e y t o p i c s i n t h e f u t u r e s t u d y a r e p r o p o s e d a n d p o i n t e do u t.K e y w o r d s:s o i l a l t e r n a t e d r y i n g-r e w e t t i n g c y c l e;s o i l r e s p i r a t i o n;s o i lm i c r o b e;p r i m i n g e f f e c t近年来,在全球气候变化背景下,极端干旱 降雨事件使得土壤频繁地经历干旱和复湿过程[1]㊂一般地,将干旱土壤经历降雨 干旱事件引起的干湿交替循环过程称为土壤干湿交替[2]㊂干湿交替格局在全球许多地区日益显著,此现象会加快土壤养分的流失并加剧全球暖化等[3-4]㊂干湿交替可显著改变土壤结构和水热运动规律,影响微生物活性和土壤有机质(s o i l o r g a n i cm a t t e r,S OM)矿化作用[5],扰动养分元素生物地球化学循环,从而影响土壤的碳氮循环过程和温室气体的排放[6]㊂由于土壤的空间异质性㊁孔隙结构的复杂多变性和微生物种类和活动的多样性等特点,使得干湿交替对土壤有机碳(s o i l o r g a n i c c a r-b o n,S O C)矿化机制的影响存在很大的不稳定性[7]㊂大量研究表明,干湿交替会引起土壤碳释放的脉冲效应,使土壤累积碳释放量显著增加[8-10],表现出正的激发效应(p r i m i n g e f f e c t,P E);或使土壤累积碳释放量降低10%~50%[11],表现出负的激发效应㊂而关于激发效应的发生方向和强度的解释机理则有多种机制,诸如土壤团聚体的破坏引发的 物理机制 以及土壤微生物活性的改变引发的 生理机制 ㊂需要注意的是,并不是上述任意一个机制可以解释所有的激发效应,它们的应用有一定的前提,并且在一个研究中可能需要多个机制解释激发效应发生机理的情况㊂相关数据显示,随着未来气候变化及降雨格局的改变,土壤干湿交替的强度和发生频率会相应增加[12-14],引起土壤理化性质㊁土壤微生物群落的变化,激发土壤呼吸的变化,进而对陆地 大气碳动态产生重要影响[15]㊂因此,研究干湿交替下土壤结构及S O C激发效应的变化及其微生物学机制,对于预估未来气候变化情景下S O C的动态变化及土壤碳释放量具有重要意义㊂因此,本文概述干湿交替对土壤呼吸及S O C激发效应的影响机制,并从土壤结构变化㊁微生物活性及群落组成等方面阐述土壤呼吸和S O C 激发效应对土壤干湿交替循环的响应机理和微生物机制;最后结合目前的研究进展,指出存在问题和未来的研究重点㊂1干湿交替对土壤呼吸的 激发效应 及其主要影响因素土壤干湿交替能显著影响土壤呼吸动态[16],被认为是影响土壤呼吸的重要因素㊂C O2是S OM的分解产物,土壤中C O2释放量可用以表征土壤微生物活性和S O C的分解速率㊂降水事件控制了干旱半干旱地区生态系统过程,由降水㊁蒸散等过程所驱动的土壤水分的变化导致土壤常常经历干湿交替[17]㊂干湿交替会剌激土壤矿化作用并导致C O2的短期脉冲释放,即 B i r c h效应 [18]㊂传统的观点认为 B i r c h 效应 的作用机制可能是干湿交替刺激土壤 底物供给 增加(物理学说)或引起土壤 微生物胁迫 所致(生理学说)[19]㊂其中土壤 底物供给 增加机制主要是由于土壤水分引起团聚体变化对土壤呼吸的影响; 微生物胁迫 机制则主要是由于土壤水分引起的微生物群落结构和活性变化对土壤呼吸的影响[20]㊂土壤呼吸的激发效应已被证实在各类生态系统中普遍存在,但由于区域间土壤的空间异质性和气候类型的不同㊂会造成S O C对干湿交替的响应机制和幅度存在差异㊂例如激发效应的持续时效和强度则与雨量[21]㊁初始含水量[22]㊁降雨格局[23]㊁生态系统类型[24-28]㊁干旱持续时间[29]以及干湿交替频率和强度[30-34]有关㊂干旱胁迫试验发现,干旱限制了S OM 供应,降低了S OM的可利用性,继而导致土壤碳排放的降低[31]㊂随着干湿交替发生频率由低到高的增加,土壤C O2的释放量呈下降趋势[30]㊂在巴西亚马逊河流域的森林和草原[32]㊁中国台湾云雾林[33],大量降雨被认为是造成土壤呼吸量低的一个重要原因㊂中等水平的降雨量和持续时间对土壤呼吸的激发作用最大[21]㊂说明降雨能激发干燥土壤的呼吸,而抑制潮湿土壤的呼吸㊂降雨格局的改变通过影响干湿交替的历时㊁程度以及频率来扰动土壤呼吸模式㊂降雨量及干湿交替周期会影响土壤呼吸对降雨格局的响应模式㊂如王旭等[34]认为,较大降雨量使土壤呼吸在次日才达到峰值,土壤呼吸对降雨的响应历时长达2~3d㊂干湿交替会通过改变土壤通气性㊁土壤中水溶性有机质(d i s s o l v e do r g a n i c m a t t e r,D OM)的有效性和移动性,来影响土壤微生物群落结构㊁组成㊁活性和代谢作用,最终影响S O C的分解和土壤的呼吸作用[35]㊂干湿交替会强烈激发土壤呼吸,但随干湿循环频率的递增,对土壤呼吸产生激发效应逐渐降低㊂已有研究表明,短时间和高频率的干湿交替可以促进S OM的矿化[36-38]㊂而D e n e f等[39]发现,干湿交替频率对团聚体的破坏存在阈值现象,并随着频率的增加,C O2释97第1期王融融等:干湿交替对土壤呼吸和土壤有机碳矿化的影响述评Copyright©博看网 . All Rights Reserved.放量减少㊂干湿交替强度和频率直接影响土壤水分波动的快慢和幅度,从而影响土壤呼吸㊂复湿引起的土壤呼吸激增效应可持续20d以上[40],且相对于恒湿土壤可将土壤呼吸速率激增至5倍以上[41]㊂在干旱 复湿过程中,土壤呼吸存在一个临界区间和适宜范围[42]㊂土壤水分过多或不足均会抑制土壤呼吸㊂L i n n等[43]认为,当土壤含水量为饱和含水量的50% ~80%时即为土壤生物活动的适宜含水量㊂I q b a l 等[44]认为,在适宜含水量下最有利于S O C的降解㊂土壤呼吸作为土壤碳库输出的主要途径,主要包括微生物呼吸和根系呼吸[45]㊂通常情况下,干湿交替可通过改变土壤物理性状㊁根系周转㊁微生物活性等影响土壤呼吸㊂1.1干湿交替对物理性质的影响从 物理机制 解释来看,在干湿交替过程中土壤呼吸的激发效应主要是由于干燥土壤复湿后,滞留在团聚体孔隙中的空气,由于土壤水占据孔隙迫使土壤团聚体膨胀裂解,被包裹的S OM暴露,并被微生物利用,土壤呼吸作用增加[46]㊂土壤含水量升高也会促进无机碳酸盐分解产生C O2㊂土壤的干湿交替由交替性的土壤变干(主要是蒸散作用)和复湿(主要是降雨和灌溉)两个过程组成㊂团聚体是土壤养分的贮存库和土壤微生物的生境,团聚体的稳定性除了可以决定土壤结构的好坏,还能影响S O C的分解与转化㊂不同粒径团聚体中S O C的组成㊁活泼性㊁通气状况及水分含量存在差异,这种差异直接导致其微生物群落组成㊁活性及生物量存在显著差异㊂因此,各粒级团聚体在S O C固定中的作用存在不同㊂F r a n z l u e b b e r s等报道,团聚体结合有机碳的矿化量随团聚体直径的减小而减少[47]㊂如果S O C脱离了大团聚体的保护,将受到微生物的攻击,进而破碎成小粒径团聚体及颗粒态S OM,更易于被矿化分解㊂干湿交替作用下土壤孔隙度的改变可直接影响土壤团聚体稳定性㊂S OM直接或间接接触空气㊁水分和微生物的机会受到团聚体间和团聚体内部孔隙结构在空间上分布特征的影响,从而影响S O C的固定和分解[48]㊂在土壤大孔隙中的水分的迁移会直接或者间接影响团聚体结合碳在土壤中的空间分布及在团聚体间和内部的转化与固定㊂S O C矿化引起的C O2流失量更多的来源于大团聚体中S O C的分解, S OM的累积和矿化常具有土壤团粒结构的尺度依赖性㊂从粒径角度考虑,小粒径团聚体中有机碳以化学保护为主,而大粒径团聚体中S O C以物理保护为主㊂大团聚体中的碳通常比微团聚体中的碳易于分解[49],意味着不同团聚体对S OM具有不同的保护作用而产生不同的激发效应[50]㊂例如,在中等大小团聚体(1~2mm)中观察到正的激发效应,而在0.25~ 1mm的团聚体中观察到负的激发效应[51]㊂干湿交替对团聚体稳定性的影响取决于许多因素,包括土壤质地㊁S OM含量㊁最初团聚体大小㊁土壤含水量和干湿交替频率等㊂土壤含水量变化是干湿交替作用的直观表现形式,土壤的干湿交替会破坏团聚体的内部结构,且这种破坏作用是不可逆的[52]㊂干湿交替初期(1~4次)会降低团聚体粒径,但经过多次干湿交替后,团聚体粒径分布趋向稳定且团聚作用下降㊂干湿交替过程初期对大团聚体破坏作用明显,且干湿交替可促进粒径<0.2mm的微团聚体向粒径为0.2~1mm的团聚体转化,但此转化过程存在阈值现象(3次),一旦超过阈值后其团聚作用随之下降[53]㊂说明干湿交替频率的增加可促进团聚体的稳定性而非破坏团聚体㊂降雨致使土壤复湿过程中对土壤团聚体破碎机制主要包括消散作用㊁非均匀膨胀作用和机械作用等[54],不同机制的作用大小主要由雨强和初始土壤含水量决定[55-56]㊂当土壤含水率较低时,团聚体破碎过程以消散作用为主,且与雨强成正比;当土壤含水率较高时,团聚体破碎机制则由消散作用转为机械作用㊂团聚体破碎作用机制不同,破碎后团聚体的粒级也会不同[57]㊂干湿交替引发的土壤水分变化可使土壤颗粒组成发生重组㊂而在干旱 复湿过程中,土壤团聚体会经历干旱时收缩导致毛细现象受到抑制,在复湿后土壤团聚体破碎,使土壤形成不同大小尺度的多孔单元[58-59]㊂团聚体的破碎增加了有机底物的释放,为微生物进行新陈代谢和生长提供物质基础㊂1.2干湿交替对土壤微生物呼吸的影响从 生理机制 解释来看,微生物在其中发挥了更大的作用㊂微生物是S OM循环过程的主要驱动者[60]㊂在干湿交替过程中土壤呼吸的激发效应主要通过增加土壤微生物呼吸底物使土壤呼吸速率迅速提高㊂增加的底物主要包括土壤团聚体裂解释放的有机物㊁部分细胞破裂或者分裂释放出的细胞质和微生物干旱时无法获得的有机物等[61]㊂干旱时,土壤微生物能够自动调节渗透压,积累并产生高浓度的溶质(如多糖,多肽氨基化合物㊁蛋白质㊁多元醇等)以防止细胞脱水凋亡㊂干旱 复湿过程中均会有一些微生物死亡,而干旱过程中死亡的微生物多因超过了其水势极值而脱水凋亡㊂而这些死亡的微生物和溶质增加了微生物可利用的有机底物的浓度[62],加速了08水土保持研究第29卷Copyright©博看网 . All Rights Reserved.S OM的微生物分解[63]㊂土壤干旱会限制土壤溶解性有机碳(d i s s o l v e do r g a n i c c a r b o n,D O C)的迁移和扩散,从而导致其在干旱期的积累㊂复湿后,则由于较高的活性底物含量使微生物繁殖加快,导致微生物呼吸和土壤呼吸加强[64]㊂此外,还有学者则认为 B i r c h效应 是两种机制共同作用的结果[65-66],但存在研究侧重点的差异,两种学说各有倚重,应避免用单一学说观点去解释我们的研究结果㊂1.3干湿交替对植物根系呼吸的影响根系呼吸与土壤水分密切相关[67]㊂土壤水分可以通过间接影响土壤温度㊁根系生长量和根系活力等因素来影响根系呼吸㊂根系是受土壤干旱胁迫最为敏感的部位,干旱导致土壤含水量下降会首先影响到根系的呼吸代谢生理[68],具体表现为:根系呼吸速率下降㊁呼吸代谢途径改变㊁呼吸代谢相关酶活性及产物种类变化,造成根系吸收㊁运输水分和养分等功能紊乱[69-70]㊂此外,干旱还会影响植物根系溶生型通气组织的形成机制[71]㊂1.4干湿交替对土壤呼吸影响的微生物学机制土壤微生物生物量及微生物活性可用以表征土壤同化和矿化能力的大小㊂干湿交替可通过改变微生物群落及活性,影响团聚体内S OM的释放,进而影响土壤肥力㊂水分主要是通过影响酶㊁底物㊁微生物三者之间的关系影响土壤呼吸㊂土壤水分是微生物生长的介质,直接影响土壤气体交换㊁微生物养分供应和土壤温度[72-73]㊂干旱导致土粒表面的水膜变薄,溶解到水膜里的D O C的扩散速度降低[74-75]㊂酶㊁底物和土壤微生物的扩散速率在干旱时会受到较大的抑制,酶与底物无法完全结合导致呼吸速率降低[76]㊂复湿过程会通过降低土壤温度,抑制植物根系和微生物酶活 从而影响土壤根系和微生物呼吸㊂当土壤含水量过高,会降低土壤的通透性,降低土壤中O2的供应,使得好氧微生物的活性受到抑制[77];同时,水分过高还会阻碍土壤溶液中D O C的扩散,降低微生物可利用的D O C含量[75]㊂综上所述,干湿交替对土壤呼吸的影响受多种机制控制,其中 底物供给 或 微生物胁迫 占主导地位㊂土壤呼吸主要包括微生物呼吸和根系呼吸㊂干湿交替可通过改变水分来影响酶㊁底物㊁微生物三者之间的关系从而影响土壤呼吸㊂2干湿交替对土壤有机碳矿化的影响团聚体是土壤结构的基本单元,被视作土壤结构的替代指标,对土壤结构稳定和肥力保持等至关重要㊂水分作为影响S O C周转过程的重要因子,被认为是导致团聚体破碎的主要因素[78]㊂干湿交替过程中,土壤物理㊁化学㊁生物性状会发生一系列变化,从而激发了S O C的矿化㊂其中,因干湿交替对土壤结构的裂解是主要的激发机制㊂一般而言,干湿交替会激发S O C的矿化分解㊂土壤团聚体是S O C的稳定机制之一,土壤团聚体的物理保护使微生物与S O C的空间隔离[79]㊂干湿交替过程中因含水量变化引发的复杂的土壤物理㊁化学和微生物过程则增大了其不稳定性㊂土壤干湿交替循环的频率与强度是团聚体形成的关键过程㊂干湿交替可破坏土壤团聚体结构:干湿交替使土壤发生反复收缩与膨胀,破坏了土壤颗粒S OM之间的联结键,导致S O C失去物理保护,激发了微生物活性,导致土壤碳释放量进一步增加,从而激发了S O C的矿化㊂在干旱条件下,微生物可以介导土壤碳的固定,通过增加土壤碳固持来缓解土壤水分有效性降低的影响[80-81]㊂干旱会通过降低微生物的活性来降低S OM的分解[82]㊂土壤结构的动态变化控制土壤生物学过程,且其控制作用具有尺度效应:在胶体尺度,土壤含水量变化控制着土壤微生物在土壤孔隙中的运移;在团聚体和土壤剖面尺度,土壤含水量变化控制着土壤的氧化还原状态,并决定着适应不同氧化还原条件微生物群落结构㊂土壤含水量不同,土壤微生物的活性不同㊂通常情况下,在土壤干旱时,土壤微生物的活性较低;在土壤复湿过程中,微生物会发生复杂的生化反应,会使S O C矿化,同时影响微生物的呼吸作用㊂但干湿交替的频率及土壤质地类型均可能影响S O C 的矿化,具有较大的不确定性㊂如王君等[83]通过对水稻土S O C对多重干湿交替响应的研究结果表明,多重干湿交替可促进土壤团聚体裂解,使土壤惰性有机碳暴露并被微生物分解,促进 B i r c h 效应的爆发㊂D e n e f等[84]的室内模拟试验研究结果表明,干湿交替会导致科罗拉多地区粉质壤土大团聚体的裂解,促进S O C的矿化㊂但Z h u等[85]对栽植了不同植物的砂质壤土进行不同频率的干湿交替研究显示,S O C的矿化作用对干湿交替的响应较为复杂,既有中立又有消极响应㊂综上所述,S O C矿化对干湿交替变化有较强响应㊂干湿交替可通过影响土壤物理结构从而降低S O C稳定性㊂土壤干湿交替可使土壤结构发生重组,并影响土壤结构特征(如孔隙分布㊁容重及土壤微团聚体构成),从而不同程度地改变土壤的物理㊁化学特性,影响S O C矿化过程㊂18第1期王融融等:干湿交替对土壤呼吸和土壤有机碳矿化的影响述评Copyright©博看网 . All Rights Reserved.3问题与展望未来降水格局的改变,可能会使干旱和强降水事件增多,进一步增强土壤干湿交替过程㊂S O C的稳定㊁增加和分解都与大气C O2浓度变化相关㊂干湿交替是土壤经历的最普遍的非生物胁迫形式,是广泛存在的一种自然现象㊂引起干湿交替的原因很多,气候㊁地形和灌溉等,都可以导致土壤出现干湿交替现象㊂干湿交替对土壤的影响主要表现为:改变土壤结构㊁含水量分布,影响微生物活性和以微生物为媒介的S OM矿化作用㊂针对已有研究中存在的主要问题,今后相关研究应重点在以下3个方面有所加强:(1)干湿交替对地上㊁地下生物化学组成和激发效应的复杂性的影响㊂干湿交替对土壤微生物的影响以及土壤微生物对干湿交替的响应与反馈,仍存在很大的不确定性㊂例如,干湿交替过程中,地上植被生长变化㊁地下生物量的变化为土壤呼吸提供的底物质量和数量变化,输入的底物化学计量比(例如凋落物的C:N)可能会改变微生物的生长有效性㊁微生物活性㊁群落组成及对底物的选择利用,这些都会增加激发效应的复杂性㊂因此,在未来的过程机理研究中,需综合探讨干湿交替模式下,地上㊁地下生物量和微生物的生理响应过程与对土壤呼吸激发效应的影响和调节机制,有必要加强干湿交替条件下土壤呼吸与土壤微生物学特征多参数的耦合测定㊂(2)模拟试验的不足之处㊂相关模拟试验多在恒温培养条件下,通过人工降雨试验来模拟土壤呼吸对干湿交替强度㊁频率的响应㊂通常情况下,野外会有自然或人为源降尘㊁凋落物㊁施肥等方式向土壤输入新碳㊂由于室内模拟试验的局限性,土壤缺少新碳的输入,从而模拟试验结果与自然条件下土壤呼吸对干湿交替的响应程度可能会有所不同㊂此外,单纯研究土壤干湿变化对土壤呼吸的影响将很难真实反映野外的实际状况㊂气候变化(主要是温度升高)对土壤S OM稳定性的影响也不可忽视,根呼吸和土壤微生物呼吸对温度的敏感性是否相同目前仍无定论㊂因此,有必要开展水㊁温度㊁碳和氮多因素共同影响下土壤呼吸与微生物的关系研究㊂(3)干湿交替模式下土壤结构㊁植被化学组成耦合变化对土壤微生物的影响㊂干湿交替影响团聚体与颗粒有机物㊁微生物群落之间的关系,同时改变土壤养分循环㊂鉴于土壤 植被系统组分的生态化学计量关系在各组分(如叶片㊁根系㊁土壤㊁微生物和凋落物)之间存在传递关系㊂土壤养分变化会造成叶片㊁根系㊁土壤和凋落物元素化学组成的变化,而干湿交替会造成土壤孔隙结构的显著改变,从而影响土壤微生物的栖息空间和功能㊂土壤微生物是激发效应产生与维持的重要内在驱动力㊂目前关于干湿交替对土壤团聚体㊁微生物的变化的影响研究较多,而土壤微生物对未来气候变化背景下干湿交替的反馈作用机制研究相对缺乏㊂亟需联合运用稳定性同位素㊁分子与基因组学等相关技术,加强干湿交替条件下土壤呼吸与土壤微生物学特征多参数的耦合测定,揭示土壤干湿交替条件下生态系统土壤呼吸的微生物学响应机制[86]㊂参考文献:[1]I P C C,F i e l dC B,B a r r o sV R,e ta l.C l i m a t eC h a n g e2014:I m p a c t s,A d a p t a t i o n,a n d V u l n e r a b i l i t y[M].C a m b r i d g e,U K:C a m b r i d g eU n i v e r s i t y P r e s s,2014.[2]欧阳扬,李叙勇.干湿交替频率对不同土壤C O2和N2O释放的影响[J].生态学报,2013,33(4):1251-1259. 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干湿交替条件下的土壤C、N循环过程研究进展
干湿交替条件下的土壤C、N循环过程研究进展秦海兰;朱金山;罗友进;张家乐;曹诗萱;张慧【期刊名称】《湖北农业科学》【年(卷),期】2018(057)017【摘要】在干湿交替的条件下,对土壤中C、N的循环以及土壤团聚体结构、土壤胀缩性、土壤微生物和酶活性等的影响进行了综合评述.研究表明,干湿交替对有机C矿化、腐殖化和N矿化、硝化与反硝化产生影响,且与土壤团聚体结构、土壤胀缩性以及土壤微生物和酶活性密切相关.此外,针对目前研究的不足,提出了今后的研究方向,认为干湿交替下土壤C、N循环过程与土壤中微生物特性有关系,为进一步开展干湿交替条件下C、N循环在土壤中转化,为农业生产提供了科学依据.【总页数】4页(P11-14)【作者】秦海兰;朱金山;罗友进;张家乐;曹诗萱;张慧【作者单位】长江师范学院三峡库区环境监测与灾害防治工程技术研究中心,重庆408100;长江师范学院三峡库区环境监测与灾害防治工程技术研究中心,重庆408100;长江师范学院武陵山绿色发展协同创新中心,重庆 408100;重庆市农业科学院,重庆 401329;长江师范学院三峡库区环境监测与灾害防治工程技术研究中心,重庆 408100;长江师范学院三峡库区环境监测与灾害防治工程技术研究中心,重庆408100;长江师范学院三峡库区环境监测与灾害防治工程技术研究中心,重庆408100【正文语种】中文【中图分类】S15【相关文献】1.桂林喀斯特地区干湿循环过程中土壤水含量的空间变异 [J], 甘磊;郑思文;黄太庆;陈晓冰;包涵;程芳丽;陈廷速;2.干湿交替条件下稻田土壤氧气和水分变化规律研究 [J], 张静;刘娟;陈浩;杜彦修;李俊周;孙红正;赵全志3.干湿交替下土壤团聚体稳定性研究进展与展望 [J], 刘艳;马茂华;吴胜军;冉义国;王小晓;黄平4.干湿交替条件下土壤磷释放及其与土壤性质的关系 [J], 夏建国;仲雨猛;曹晓霞5.干湿交替条件下稻田土壤裂隙开闭规律 [J], 段赫;刘目兴;易军;朱钊岑;朱强;张海林因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
土壤磷形态变化对土壤磷累积和磷循环的影响
土壤磷形态变化对土壤磷累积和磷循环的影响土壤是作为农业生产的生命线之一，而土壤养分则是保障农业生产的重要条件之一。
其中磷是植物所需的重要养分要素之一。
土壤中的磷含量和磷形态，对于作物的生长发育和产量起着至关重要的作用。
在土壤中，磷含量的变化主要由磷形态的变化所导致。
因此，探索磷形态变化对土壤磷累积和磷循环的影响，具有重要的现实意义和理论价值。
土壤磷的主要形态包括无机磷和有机磷两种。
无机磷是指以磷酸根（PO43-）形式存在土壤中的磷，主要包括起始态磷、固定态磷、吸附态磷和难溶态磷等。
有机磷则是指与有机物质结合而存在于土壤中的磷。
随着土壤环境的变化和生物作用的作用，土壤磷形态之间会产生相互转化。
这种磷形态变化的过程，直接影响土壤磷累积和磷循环的过程。
磷的累积是指土壤磷含量的增加过程，主要受土壤固定态磷和水溶态磷的影响。
固定态磷是指土壤中还原剂不足以使铁铝氧化物还原的磷，主要包括铁锰结核磷、无机磷铝结合态磷和石灰磷等。
在自然环境中，铁和铝的氧化还原以及土壤酸碱度的变化等因素都可以影响铁铝氧化物的还原，进而影响固定态磷的变化。
在这个过程中，难溶态磷可以分解形成水溶态磷，进一步影响磷的累积。
除了磷累积过程外，磷循环是土壤中另一个重要的过程。
磷循环是指土壤中磷元素不断进行矿物转换和生物循环的过程。
其中，大部分的有机磷或无机磷会直接挥发到大气层中，形成化学降雨等，也有一部分可被细菌、真菌和根瘤菌进行尿素酶、脱羧酶和脱氧酶等酶的作用，转化为可被植物直接吸收的营养物质，从而促进植物的生长和发育。
在这个过程中，土壤中的磷形态变化可以通过微生物的作用而得到促进。
草原等土壤中鞘藻可通过P-ASA酶的作用，将固定态磷转化为水溶态磷；而一些特定细菌和真菌则可以将难溶态磷转化为土壤水溶态磷，从而促进磷的循环。
总之，磷形态变化是直接影响土壤磷含量和磷循环的重要过程。
了解土壤中磷形态变化的机理，可以为土壤养分管理提供科学依据，从而更好地促进农业生产、保护生态环境。
干湿交替环境对于土壤中微生物分解有机碳的影响
干湿交替环境对于土壤中微生物分解有机碳的影响摘要：该研究清楚地解释了干湿交替环境对于土壤中微生物分解有机碳的影响，并强调了区分有机碳组分在研究干湿交替对土壤呼吸影响中的重要性。
未来的研究应阐明不同周转速率的土壤碳库对DWC不同响应的内在机制，并增加田间原位培养和长期培养实验，研究DWC对土壤呼吸的影响。
关键词：微生物；有机碳；土壤；DWC1.干湿交替对土壤微生物活性和群落结构的影响土壤微生物是土壤有机质转化和循环的主要驱动力，是植物养分元素的活跃库，在土壤生态系统中起着非常重要的作用。
结果表明，土壤水势、PH和氧化还原势的变化对微生物活性和群落结构有重要影响。
而土壤含水量的变化控制着土壤水势、PH和氧化还原势的变化，干湿交替条件下的水分状况对土壤微生物活性和群落结构有重要影响。
2.干湿交替对微生物活性和群落结构的影响的主要历经过程：在土壤干燥过程中，土壤水势的迅速下降引起渗透休克，导致细胞破裂和死亡，并释放出细胞内基质等活性物质，这些活性物质容易被微生物利用;同时，干燥的物理过程破坏了土壤团聚体结构，使土壤表面暴露在空气中。
微生物活性随土壤含水量的降低而降低，但随着时间的推移下降程度逐渐减缓。
此时土壤微生物以需氧群落为主。
干燥土壤的润湿过程可能会导致土壤微生物细胞渗透压的变化，从而导致微生物细胞的溶解或细胞内溶质的泄漏。
同时释放物理保护的颗粒状有机碳，提高微生物可利用的有效底物浓度；这部分物质容易被存活的微生物利用，导致微生物数量迅速增加，从而增强微生物活性，微生物群落转化为厌氧型。
同时，不同微生物群落对干湿交替的响应也不同。
处于休眠期或孢子状态的老细胞比年轻细胞具有更强的抗干燥能力，干湿交替后土壤微生物群落中老细胞和生长较慢细胞的比例增加。
干湿交替对微生物活性的影响还与土壤结构、土层和地表覆盖物有关。
在干湿交替过程中，不同的土壤结构对土壤微生物活性的影响不同。
土壤干燥过程中，如果土壤表面疏松，微生物只是在干旱胁迫下暂时休眠，土壤湿润时会恢复生物活性。
磷在农田土壤中的迁移转化规律及其对农业环境的影响
磷在农田土壤中的迁移转化规律及其对农业环境的影响
磷是农作物生长、发育的必备元素，同时也是农作物的肥效元素之一。
在当今的农业科学中，磷的迁移转化规律及其对农业环境的影响已经受到广泛的关注。
磷在农田土壤中的迁移特别是转化规律对磷素的生物有效利用和土壤的肥力均有重要影响。
磷的迁移和转化主要受土壤条件、酸碱度，温度、时期和施用量等因素的影响，其迁移与转化可通过一定的模型来描述。
磷的迁移和转化主要处于流动状态，根据土壤条件的不同而有着多种形式。
其中，最常见的有溶解形式、悬液形式，物化形式和细菌形式。
例如，溶性磷是最快反应形式，可被植物有效地吸收和利用；悬液形式的磷污染是土壤发生阴离子强化效应的重要表现；物化形式的磷需要通过土壤微生物的降解才能被植物吸收；细菌形式的磷则主要受土壤温湿度的影响。
基于不同的迁移转化特性，磷对农业环境的影响也是多种多样的，既有有效的作用，又能带来局部的磷污染。
其中，有效的作用主要包括改良土壤质量、提高氮素的有效利用率、促进作物的生长发育等；而局部磷污染则会损害土壤质量、影响植物的正常生长发育等。
总之，磷是农业生产中重要的元素，其迁移转化规律及其对农业环境的影响无疑将对农业的发展提出新的课题。
今天，知识的普及及农业技术的进步也催生了新的研究方向。
深入分析磷在农田土壤中的迁移转化规律，不仅可以为农业生产提供理论支撑，更能有效抑制土壤污染，保护农业环境。
土壤中的磷素的转化特点与提高有效性措施
湿度
土壤的湿度直接影响着无机磷的生物有效 性。土壤水分充足，土壤无机磷的有效性 高，在土壤含水量低的情况下，磷酸根离 子的有效扩散系数小，移动慢，伴随着土 壤含水量的增加，磷酸根离子由非根际土 向根际土扩散量增加。高含水量条件有利 于土壤磷由易溶态向难溶态转化，低含水 量条件下转化率随施肥量增加而降低，高 含水量条件下转化率随施肥量增加而升高。
施肥位置
土壤质地越细，固定的磷肥越多。从化学反应 速度与反应物表面积大小之间的相关性也可推断 出这一点。如果将粉状磷肥撒施或耙入而不是条 施到土壤中，磷肥便暴露出较大的表面。因此比 起条施等量肥料固定得更多。条施减少磷肥与土 壤的接触面积，固定的磷也随之减少。
有效的施用磷肥方法
1、早施：农作物在苗期吸收磷最快，要占生长期吸收总 磷的一半，若苗期缺磷，会影响后期生长，即使后期再补 点击添加标题 施，也很难挽回缺磷的损失，故苗期不能缺磷； 2、细施：过磷酸钙在贮存时易吸潮结块，在施用时，要 打碎过筛，以利根系吸收； 3、集中施：应穴施、条施、使磷固定在种子和根系的周 围，即可减少与周围土壤的固定，又有利于根系吸收； 点添加标题 4、与有机肥混合施：磷肥，特别 是钙镁磷肥与有机肥混 合，可使磷肥中那些难溶性的磷转化为农作物能利用的有 效磷； 点击添加题
土壤组分 及其性质
（三）土壤质地不同，固定磷的数量也不同。粘粒含量多比含量少的土 壤固定更多的磷。换言之，同一类型粘粒可暴露的表面积越大，对磷的 固持能力越强。 点击添加标题
点击添加标题
点添加标题
点击添加题
二、pH值的影响
土壤pH值对可溶性磷固定的数量和方式有很大影响。铁铝氧化 物对磷的吸附随着pH值上升而降低。三水铝石（γ -Al(OH)2） 在pH4~5之间吸附最多的磷。针铁矿（α -FeOOH）在 pH3~12之间对磷的吸附稳步减少。 粘土矿物在pH值大于4时会引起 Al3+的水解，从而增加磷的吸 点击添加标题 附。但如果像很多蛭石那样在晶层存在羟基铝聚合物，那么提 高pH值会降低磷的吸附。 在pH值为6~6.5时，大多数土壤中磷的有效性最高。低pH值 时，磷与铁铝及其水化氧化物发生反应而被固持。随pH值上升， 这些反应物的活度下降，直到pH 6~6.5时磷活度达到最高为止。 pH值在7以上时，土壤中的钙、镁离子及它们的碳酸盐使施用 的磷沉淀，使其有效性再度降低。
干湿交替对土壤团聚体特征的影响
中国农业科技导报，2021,23(2):141-149Journal of Agricultural Science and Technology干湿交替对土壤团聚体特征的影响胡旭凯，陈居田，朱利霞**,李俐俐*(周口师范学院生命科学与农学学院，河南周口466001)摘要:为了研究河南省周口市长期耕作土壤团聚体的分布特征和稳定性，设计不同循环的干湿交替，分别为0、1、3和5次。
采用干筛法和湿筛法测定不同土层各粒级土壤团聚体含量、平均重量直径(mean weight diameter,MWD)和几何平均直径(geometric mean diameter,GMD)。
结果表明，干筛条件下,5次干湿交替显著降低〉0.25mm团聚体含量，干湿交替显著增加各土层MWD值，且1和3次干湿交替显著增加各土层GMD 值。
湿筛条件下，干湿交替在不同土层对〉0.25mm团聚体含量影响不同，1次干湿交替显著降低各土层的MWD和GMD值;3和5次干湿交替显著增加40—60和60—80cm土层MWD值;3次干湿交替显著增加80—100cm土层GMD值,5次干湿交替显著降低0—20、20—40、40—60和80—100cm土层的GMD值。
1次干湿交替的团聚体破坏率显著高于其他处理。
综上，干湿交替影响了土壤团聚体状况，且主要表现为>0.25mm团聚体比例下降。
结果对于黄淮地区农田土壤结构稳定性的维持提供一定理论参考价值。
关键词:干湿交替;土壤团聚体;团聚体组成;团聚体稳定性doi:10.13304/j.nykjdb.2019.0471中图分类号:S152.7文献标识码:A文章编号：1008-0864(2021)02-0141-09Effects of Dry-wet Alternation on Characteristics ofSoil AggregatesHU Xukai,CHEN Jutian,ZHU Lixia*,L1Lili*(College of Life Science and Agronomy,Zhoukou Normal University,Henan Zhoukou466001,China)Abstract:1n order to study the distribution characteristics and stability of long-term cultivated soil aggregates in Zhoukou City,Henan Province,four different cycles of dry-wet alternation were designed,which were0,1,3and5 times,respectively.The aggregate content,mean weight diameter(MWD)and geometric mean diameter(GMD)of different soil layers were measured by dry sieving method and wet sieving method.The results showed that,under dry sieving condition,the content of aggregate>0.25mm was significantly reduced by5times dry-wet cycles,the MWD value of each soil layer was significantly increased by dry-wet cycles,and the GMD value of each soil layer was significantly increased by1and3times dry-wet cycles.Under wet sieving condition,dry-wet cycles had different effects on the content of aggregate>0.25mm in different soil layers,and the MWD and GMD values of each soil layer were significantly reduced by once dry-wet cycle.The MWD values of40—60and60—80cm soil layers were significantly increased by3and5times dry-wet cycles.Three dry-wet cycles significantly increased the GMD value of 80一100cm soil layer,and5times dry-wet cycles significantly decreased the GMD value of0一20,20一40,40一60 and80——100cm soil layer.The percentage of aggregate destruction in once dry-wet cycle treatment was significantly higher than that in other treatments.To sum up,the dry-wet cycle treatments affected the status of soil aggregates, and mainly showed that the proportion of soil aggregates>0.25mm was decreased.The present research provided theoretical reference for the stability maintaining of farmland soil structure in Huang-Huai area.Key words：dry-wet cycles；soil aggregate；composition of aggregate；soil aggregate stability收稿日期：2019-06-05；接受日期：2019-10-10基金项目：国家重点研发计划项目(2018YED0300704)；周口师范学院高层次人才科研启动项目(ZKNLC2018012)。
三峡库区干湿交替消落区土壤磷形态
SOIL PHOSPHOROUS FORM ANALYSIS IN FLUCTUATING （DRY-WET CYCLING） ZONE OF THREE GORGES RESERVOIR AREA 作者： 曹琳 吉芳英 林茂 黎司 王图锦
作者机构： 重庆大学城市建设与环境工程学院三峡库区生态环境教育部重点实验室,重庆400045
出版物刊名： 长江流域资源与环境
页码： 101-106页
年卷期： 2011年 第1期
主题词： 三峡库区 消落区 磷 干湿交替
摘要：结合三峡水库＂蓄清排浊＂、反季节调度模式,通过对消落区首次自然干湿交替土壤中磷的赋存形式、含量变化的分析,揭示了新生消落区土壤中磷的分布特征和释放规律。
结果表明：水库夏季低水位运行时上覆水总磷含量远高于冬季枯水期高水位时上覆水总磷含量,且由于汛期径流量大,上下游上覆水总磷含量波动明显。
自然干湿交替状态下土壤中不同形态磷分布规律一致,活性磷、有机磷含量变化程度剧烈,成为新生消落区上覆水内源磷负荷的主要来源,且库区首次蓄水至175m后新生消落区土壤有机磷是土壤内源磷贡献的主要承担者。
覆水初期干湿交替土壤各形态磷含量没有显著差异。
覆水后消落区土壤总磷释放程度与本底土壤的总磷、有机磷、活性磷呈现出显著线性相关关系。
新生消落区土壤作为潜在磷源,在成库初期对库区水质影响不大。
干湿交替条件下土壤氮素转化及其影响研究进展
2
辽宁沈阳农田生态系统国家野 外观测研究 站 ,
摘 要 对干湿交替条件下土壤氮素的矿化、 损失以及对土壤团聚体结构和土壤胀缩性 、 土壤微生物活性和群落等的影响进行了综合评述。 研究表明 , 干湿交替能够对土壤氮素的 矿化和损失产生影响 , 并且干湿交替条件下土壤中氮素的转化与土壤团聚体结构、 土壤胀 缩性以及土壤微生物活性和群落密切相关 。此外, 针对目前研究中的不足 , 提出了今后的 研究方向, 认为开展干湿交替条件下土壤氮素转化与物理性质和微生物的关系, 尤其是肥 料氮素的微生物转化过程 , 为进一步开展干湿交替条件下氮素在土壤中的转化过程, 明确 自然条件下土壤氮素转化机制的相关研究提供参考 。 关键词 干湿交替; 氮素 ; 转化 ; 物理性质; 微生物特性 S15 文献标识码 A 文章编号 1000- 4890( 2010) 4- 0783- 07 中图分类号
-4
~ 4 0 10
- 4
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-
( 张振贤等 , 2005)。在这
些 N2 O 中约有 70 % 来源于土壤 ( IPCC, 2001) 。土 壤中 N 2 O 产生的机制是多方面的 , 其中受许多因子 影响的土壤硝化作用和反硝 化作用是其主要 来源 ( Pau l& C lark, 1996 )。在一 定土壤水 分含量范 围 内, 硝化速率随水分含量增加而增加, 当土壤水分的 增加使氧的供 应受 到限制 时, 硝化速 率开 始下 降 ( S itau la & B akken , 1993) 。土壤水分含量也是影响 反硝化速率的主要因素。一些研究表明, 当土壤水 分含量超过土 壤充水孔隙 ( W FPS) 的 70 % ~ 75 % 时, 反硝化量急剧上升。也有研究指出 , 即使土壤含 水量的微小变化也可引起反 硝化速率的迅速 增加 ( V inther , 1992) 。土壤的干湿交替使得硝化作用和 反硝化作用交替进行, 从而促进了 N 2 O 的产生。 B eare 等 ( 2009) 研究表明, 干湿交替处理 无论 在干旱阶段还是湿润阶段, 其 N2 O 的产生量均高于 恒湿土壤处理。 T erry 等 ( 1981) 研究发现 , 有机土壤 在干季的 N 2O 排放通量仅为 4 g 降雨后却高达 4500 g hm
光照强度和温度对三峡水库消落区典型土壤磷释放的影响
光照强度和温度对三峡水库消落区典型土壤磷释放的影响于航;张蕾;王刚;夏伟【摘要】[目的]考察3种土壤的释磷量在不同光照和温度下的变化规律.[方法]将采自重庆市涪陵区消落带的沉积物、水稻土、紫色土移至实验室内进行磷释放模拟试验[结果]在不同模拟光照强度下,上覆水总体上偏碱性,pH和总磷均随光照强度的升高而增加.在不同温度下,总体上水体偏碱性,pH随温度的升高而增加,总磷随温度的升高而减小.[结论]光照强度促进土壤微生物把土壤中的有机态磷转化为无机态磷,从而促进内源磷的释放.温度对土壤磷释放的影响主要表现为受温度影响而生长的微生物吸收土壤释放的磷,阻档其进入上覆水中.同一光照强度和温度条件下的土壤释磷量顺序为紫色土>水稻土>沉积物.%[ Objective ] The research aimed to study the change regularity of phosphorus release of the three kinds of the soils under different light and temperature. [ Method] The sediments, paddy soil and purple soil from the drawdown area of Fuling District in Chongqing were used for laboratory experiments on phosphorus release. [ Result] pH and TP increased with the increase of light intensity, and the water was in alkali after equilibrium. pH increased with the increase of the temperature, and the water was in alkali after equilibrium, but TP decreased with the increase of the temperature. [ Conclusion ] Light promoted microbiology to transmit OP to IP from soil, thus accelerated the release of phosphorus from soil into the overlying water. Microbiology controlled by light took up phosphorus released from sediments, and thus prohibited phosphorus into the overlying water. The order of totalphosphorus under the same temperature and light intensity was that the sediments ＜ the paddy soil ＜ purple soil.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2011(039)019【总页数】4页(P11539-11541,11546)【关键词】光照强度;温度;三峡水库;消落区;典型土壤;磷;释放【作者】于航;张蕾;王刚;夏伟【作者单位】西南大学资源与环境学院,重庆,400716;西南大学资源与环境学院,重庆,400716;西南大学资源与环境学院,重庆,400716;西南大学资源与环境学院,重庆,400716【正文语种】中文【中图分类】X524三峡水库消落区是指因三峡水库的调度引起的库水位变动而在库周形成的一段特殊区域［1］。
干湿交替对土壤磷素迁移转化影响的研究综述_任文畅
影响也很大
［33 － 35 ］
。 干湿交替会引起土壤理化性质
［36 － 37 ］ ， 和功能结构的改变 进而导致土壤磷吸附性 能的改变， 影响磷素在土壤中的迁移转化。 ［38 ］ 王里奥等 研究了三峡库区消落带土壤， 运用 Langumir 等温吸附方程对磷的吸附行为进行了拟合
研究结果表明： 淹水—落干后吸磷能力增强， 分析， 最大 吸 附 量 增 加， 土 壤 磷 的 解 吸 率 降 低。 Zhang 等 在室内研究了 2 种水稻土在淹水和风干条件 下的磷吸附、 解吸及其有效磷的差异， 结果表明： 在
［24 ］ ［23 ］ ［22 ］
等
， 影响土壤磷素的迁移转化。此外， 土壤中留有 大量植 物 残 体， 土壤水分条件影响其矿化分解过 程
［ 26 ］
［ 25 ］
， 不同水分条件不同程度地刺激植物残体的破 ［ 22 ］ 碎分解， 产生有机酸促进土壤磷的溶解和活化 ； 淹 水条件下可致使铁铝化合物还原， 随着水分的增加和 还原作用的加强， 使吸附在其表面甚至部分蓄闭态磷 得以释放
［44 － 45 ］ ， 泽土壤和耕地土壤磷的吸附 但是对湿地及湖 ［46 － 50 ］ / 。从吸附机理 泊土壤 沉积物磷的吸附量减少
交替对澳大利亚新南威尔士州土壤磷素脉冲和微生 物量的影响， 在第 1 次干湿交替后土壤微生物量骤 减， 但微生物量中磷仍然比潮湿条件下低； 再湿润后， 树脂交换磷释放超过了 7 mg / kg， 相当于有效磷增加 了 35% ～ 40% ， 但是树脂磷的这种脉冲现象在 7 d 湿 润培养后就消失了； 与干湿交替下微生物磷减少不 同， 树脂磷在随后的干湿交替后增加， 这说明树脂磷 脉冲可能不是来源于微生物量； 此外还指出， 干湿交 替减少了细菌但增加了革兰氏阳性细菌。总之干湿 交替导致了磷素脉冲现象， 但是这与微生物量改变无
沉积物中磷形态及影响其释放的环境因素研究进展
水 作 为 生 命 之 源 ， 直 是 环 境 保 护 的 重 中 之 一 重 。在 我 国乃 至 世 界 大部 分 地 区 都 面 临着 水 质 性
笔者 从不 同形态 底 泥磷 的吸 附一 释放 机制 、 对环 境 因素 的响应 和不 同形 态 磷 、 同 影 响 因 素之 间 的 不
ｖ ｒｉｙ， ｉｉｇ １ Ｏ ４ ） ｅ ｓｔ Ｂｅｊ ｎ Ｏ ０ ８
Ａｂ ｔａ ｔ Ｐｈ ｓ ｈ ｒ ｓｉ ｅ ｕ ｒ ｐ ｉａｉｎ ｆｃｏ ｓｏ ｈ ｊｒｔ ｆｗａｅ ｏ ｉｓ Ａｆｅ ｈ ｕ ｓｄ ｈ ｓ ｓｒ ｃ ： ｏ ｐ ｏ ｕ ｓａｋ ｙ ｅ ｔｏ ｈｃ ｔ ａ ｔｒ ｆｔ ｅｍａｏ ｉｙ ｏ ｔｒｂ ｄｅ ． ｔｒｔｅ ｏ ｔｉｅｐ ｏ — ｏ
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干湿交替对土壤结构、土壤抗蚀性的影响机理述评
干湿交替对土壤结构、土壤抗蚀性的影响机理述评
白培勋;余建
【期刊名称】《水土保持应用技术》
【年(卷),期】2022()4
【摘要】干湿交替在自然界中普遍存在。
受气候格局变化的影响,干湿交替频繁,对土壤水分、结构及其稳定性和抗蚀性产生深刻影响。
土壤水分是干湿交替的直观表现,土壤水分因干湿交替的变化会经历落干和复湿两个过程。
重点论述了干湿交替对土壤结构及其稳定性和抗蚀性的影响机制,并结合目前研究过程中存在的一些不足,指出了未来研究中值得深入研究的科学问题。
【总页数】4页(P45-48)
【作者】白培勋;余建
【作者单位】深圳市龙岗区水务局;西北农林科技大学
【正文语种】中文
【中图分类】S157
【相关文献】
1.滇中水源区典型林地土壤结构分形特征及其对土壤抗蚀、抗冲性的影响
2.干湿交替处理对土壤抗冲性的影响试验研究
3.上舍流域两种林地土壤结构与抗蚀性
4.黔中石灰岩喀斯特表层土壤结构性与土壤抗蚀抗冲性
5.干湿交替对土壤呼吸和土壤有机碳矿化的影响述评
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干湿交替对湖泊沉积物中磷的形态及释放速率影响
干湿交替对湖泊沉积物中磷的形态及释放速率影响吴虎彬;李荣富;吴永明;姚忠;刘亚军;刘丽贞【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2024(55)2【摘要】沉积物是湖泊水环境磷的重要内源,由于气候变化和人类活动的影响,鄱阳湖季节性水位波动剧烈,这种季节性干湿交替对沉积物磷的内源释放的影响目前尚不明确。
选择鄱阳湖抚河入湖口为研究对象,采集了6根粉砂壤土沉积柱与6根砂土沉积柱,室内模拟干湿交替及长期淹水两种情景并开展了45 d的培养试验,探讨了干湿交替对沉积物磷的形态与内源释放速率的影响。
结果表明:(1)干湿交替促进沉积物向上覆水释放磷,释放磷的主要组分为有机磷,粉砂壤土与砂土沉积物总磷释放速率最大可达2.59 mg/(m^(2)·d)与1.97 mg/(m^(2)·d),是长期淹水沉积物总磷释放速率的4~5倍;(2)干湿交替条件下沉积物中铁铝结合态无机磷(Fe/Al-Pi)减少,弱吸附态无机磷(WA-Pi)、潜在活性有机磷(PA-Po)等易释放的磷含量增加,中活性有机磷(MA-Po)增加,钙结合态无机磷(Ca-Pi)、非活性有机磷(NA-Po)等较稳定的磷无显著变化;(3)长期淹水沉积物中Fe/Al-Pi增加,与Fe/Al-Pi能够相互转化的MA-Po减小,易释放的磷(WA-Pi、PA-Pi、PA-Po)及较稳定的磷(Ca-Pi、NA-Po)无显著变化。
分析表明干湿交替条件会促进Fe/Al-Pi向MA-Po转化,并进一步转化为易释放的WA-P、PA-Po,促进底泥内源磷释放。
【总页数】9页(P57-64)【作者】吴虎彬;李荣富;吴永明;姚忠;刘亚军;刘丽贞【作者单位】南昌大学资源与环境学院;江西省科学院微生物研究所【正文语种】中文【中图分类】X524【相关文献】1.光照对湖泊沉积物磷释放及磷形态变化的影响研究2.去除轻组有机质对湖泊沉积物磷释放速率的影响研究3.干湿交替对湖滨带不同高程沉积物磷释放的影响研究4.磷和硅在湖泊沉积物上的释放特征及形态变化研究5.湖泊沉积物氮磷形态分布特征及其释放模拟研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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Advances in Environmental Protection 环境保护前沿, 2012, 2, 15-19doi:10.4236/aep.2012.22003 Published Online June 2012 (/journal/aep)Influence of Alternative Drying-Wetting on PhosphorusFractions in Soils with Different Organic Matter Contentand Environmental Implications*Linlin Wei1, Gang Xu1,2#, Junna Sun2, Wenjun Xie2, Hongbo Shao1,3#1Yantai Institute of Coastal Zone Research, Chinese Academy of Sciences, Yantai2Shandong Provincial Key Laboratory of Eco-Environmental Science for Yellow River Delta (Binzhou University), Binzhou3Institute of Life Sciences, Qingdao University of Science & Technology, QingdaoEmail: {llwei, #gxu, #hbshao}@Received: Mar. 25th, 2012; revised: Apr. 9th, 2012; accepted: Apr. 12th, 2012Abstract: In the context of global change, it is of significance to study the effect of alternative drying-wetting on the soil fertility level and the environmental quality of water body. In this study, soil P was fractionated by using a modified Hedley fractionation method to examine the effect of alternative drying-wetting on phosphorus fractions in soils with different organic matter content. The results displayed no significant difference of total phosphorus between the two treatments because the coefficient of variance was less than 10%. However, there is a significant change in the distribu-tion of soil phosphorus fractions: increase the content of labile-P (especially resin-P) and organic-P (NaHCO3-Po, NaOH-Po and Con.Hcl-Po) while decreasing the content of NaOH-Pi and occlude-P. Under the alternative drying and wetting condition, resin-P increased by 121% in the organic soil, while only increasing by 31% in the sterile soil, which indicates a significant effect of alternative of drying and wetting on labile-P in soils with high organic matter content. The study indicates that alternative drying and wetting seemed to drive the phosphorus transformation from the oc-clude-P to labile-P and organic-P. In the context of global change, alternative drying and wetting can increase the con-tent of labile P in the soil to improve crop growth. However, when there is rainfall or irrigation, it may aggravate the loss of soil phosphorus, which will induce the offshore eutrophication and possibly threaten the coastal environmental quality and regional ecological security.Keywords: Phosphorus Fractionation; Drying-Wetting; Climate Change; Organic Soil; Sterile Soil干湿交替变化对土壤中磷形态影响及环境意义*魏琳琳1，徐刚1,2#，孙军娜1，谢文军2，邵宏波1,3#1中国科学院烟台海岸带研究所，烟台2山东省黄河三角洲生态环境重点实验室(滨州学院)，滨州3青岛科技大学生命科学研究所，青岛Email: {llwei, #gxu, #hbshao}@收稿日期：2012年3月25日；修回日期：2012年4月9日；录用日期：2012年4月12日摘要：在全球变化的背景下，干湿交替对于土壤肥力水平和水体环境质量，具有重要的研究意义。
本研究采用修正Hedley土壤磷素分级方法，研究了干湿交替对不同有机质含量土壤磷形态的影响。
研究结果表明，干湿交替对土壤总磷的影响不大，变异系数C.V% < 10%。
干湿交替极大的改变了土壤中磷形态的分布：显著提高了土壤有效磷(尤其是树脂磷)和有机磷(NaHCO3-Po，NaOH-Po和Con.HCl-Po)的含量，同时降低了土壤中NaOH-Pi 和闭蓄态磷的含量。
在干湿交替条件下，有机土中树脂磷提高了121%，而贫瘠土中树脂磷仅提高了31%，这说明干湿交替对有机质含量高的土壤活性磷影响更为显著。
该研究表明干湿交替促进了土壤中磷由闭蓄态磷向活*基金项目：山东省黄河三角洲生态环境重点实验室开放基金(2009KFJJ05)，国家自然科学基金(41001137；41171216)，中国科学院百人计划和中国科学院创新团队国际合作伙伴计划，烟台市科技发展计划重大项目(20102450；2011016)。
#通讯作者。
性磷和有机磷的转化。
在全球变化的背景下，干湿交替可以提高土壤中有效磷含量，促进作物的生长；但当有降水或灌溉时，也可能加剧土壤中磷素的流失，从而引发近海富营养化事件，对于近海环境质量和区域生态安全可能构成威胁。
关键词：磷分级；干湿交替；全球变化；有机土；贫瘠土1. 引言磷是植物生长的关键性养分元素之一。
同其它养分元素相比，由于磷循环几乎没有气体成分的参与，因此磷循环是一种不完善的生物地球化学循环。
从长远来看，磷素是一种不可再生资源，已成为陆地和海洋生态系统生产力的限制性养分元素[1]。
环境因素的变化是影响磷素转化和运移重要因素。
在全球变化的背景下，干湿交替极大的影响和改变了土壤磷素生物地球化学循环。
一方面，干湿交替使土壤经历了一系列的物理、化学、生物变化过程，对土壤肥力和磷素循环有重要影响[2,3]。
另一方面，土壤中磷素形态和含量的变化加剧了磷素的流失，成为引发近海富营养化事件的罪魁祸首，对于近海环境质量和区域生态安全构成威胁[4,5]。
因此，在全球变化的大背景下，随着极端气候事件(如：高温，干旱和暴雨等)的频发，研究干湿交替对土壤磷素循环的影响，对于土壤肥力水平和近海环境质量，完善磷素的生物地球化学循环，预测全球变化下区域磷素运移规律具有重要的研究意义[6]。
有研究表明胶东半岛近48年极端温度、降雨事件频发且变化较剧烈，干湿交替更为显著，是今后需要重点关注的区域[7-10]。
本研究采用修正的Hedley磷素分级方法探讨干湿交替变化对土壤P形态的影响，评价全球变化下土壤P形态的变化趋势及其可能的环境影响，研究结果对近岸土地管理和水体保护等有重要意义。
2. 材料与方法2.1. 供试土壤实验用土选用山东省烟台市，采样深度0~20 cm，土壤基本理化性状见表1。
有机土为海岸带黑松林土壤，该土质地为壤土，有机质含量较高。
贫瘠土有机质含量较低，养分元素匮乏。
样品采集后过2 mm标准筛，一份样品储存于0℃~4℃环境中以保存样品的湿度，另一份样品30℃风干用于样品测试。
2.2. 样品分析测试土壤基本理化性质见表1。
土壤pH值采用pH计在水：风干土 = 2.5：1条件下测定，有机质采用重铬酸钾-硫酸(K2Cr2O7-H2SO4)氧化法测定。
土壤粒级测定采用激光粒度仪测定。
土壤P的分级采用经修正的Hedley等提出的分级方法进行测定[8]，即采用连续提取方法，逐级加入离子交换树脂、0.5 mol/L的NaHCO3溶液、0.1 mol/L的NaOH溶液、1 mol/L的HCl溶液、浓盐酸提取出土壤中稳定性由弱到强的各级无机磷和有机磷。
最后浸提的残留土壤经高温消解测定残留磷(Residua1-P)。
其中0.5 mol/L的NaHCO3溶液、0.1 mol/L的NaOH溶液和浓盐酸浸提液中有机磷为总磷和无机磷之差[9,10]。
土壤中磷的形态有着极其重要的生物学意义及地球化学意义[11] (见表2)。
3. 结果与分析如图1所示，风干和未风干的土壤中，有机土和贫瘠土总磷的变异系数分别为7.6%和5%，这说明风干对土壤中总磷影响可以忽略不计。
与总磷的变化不同，风干显著的增加贫瘠土中有机碳的含量。
研究表明，干湿交替变换加速了土壤中团聚体的破碎，破碎过程伴随着有机质的释放和分解。
如表3所示，风干土壤显著的改变了土壤各形态磷的分布。