磷是森林生态系统的限制性营养元素之一。土壤磷储量决定着土壤对植物的磷供应能力，并进一步影响森林生态系统的固碳等生态功能。目前，对森林土壤磷储量的区域格局的驱动机制（特别是其生物驱动机制）的了解尚不清楚，这阻碍了科研人员更好地提升地球模型中磷循环功能的预测能力。
中科院华南植物园鼎湖山站刘菊秀研究团队基于全国范围的一项实地调查，通过对中国946个成熟天然林样地的分析，研究了驱动中国成熟森林土壤磷密度的生物和非生物机制。结果表明，在调节中国成熟天然林土壤磷密度方面，树种丰富度比土壤类型和植被类型更重要，其重要性仅次于气候因子。树种丰富度通过促进植物磷的吸收和减少植物磷返回土壤调节中国成熟森林的土壤磷密度。一方面，树种丰富度通过提高森林生态系统的生产力促进植物从土壤中吸收磷，从而降低了土壤磷密度。另一方面，树种丰富度会降低凋落物磷的浓度，从而抑制植物磷返回土壤中，从而降低土壤磷密度。研究结果扩展了人们对土壤磷的区域格局的生物调控机制的理解，有助于更好地了解森林生态系统磷循环的模式和机制，为地球模型的改进提供有效数据。
相关研究成果已近期发表在国际学术期刊Science of the Total Environment（《总体环境科学》） (IF2021 = 10.753)上。鼎湖山站刘旭军博士和唐旭利副研究员为论文共同第一作者，刘菊秀研究员为论文的通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、广东省重点研发计划、广东省“银龄计划”、中国科学院战略先导专项课题和鼎湖山站的资助和支持。
论文链接：http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.157277
图1. 研究样点分布图（a）、随机森林模型（b）和调控土壤磷密度格局的结构方程模型（c）
附件下载：