王超，楊倩楠，張池，劉同旭，張曉龍，陳靜，劉科學(xué)*

1.廣州新華學(xué)院資源與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院，廣東 廣州 510520；2.廣東省華南城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展研究院，廣東 廣州 510642；3.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，廣東 廣州 510642；4.廣東省科學(xué)院生態(tài)環(huán)境與土壤研究所/農(nóng)業(yè)環(huán)境污染綜合控制與治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510650

磷（P）是植物生長發(fā)育必需的營養(yǎng)元素之一，是影響陸地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能和穩(wěn)定性的重要養(yǎng)分因素（Fan et al.，2018）。與碳氮來源不同，土壤磷主要來源于成土母質(zhì)、礦質(zhì)巖石的礦化釋放（Weihrauch et al.，2018），因此土壤磷與該地區(qū)的風(fēng)化淋溶程度以及環(huán)境特征具有密切聯(lián)系。亞熱帶地區(qū)淋溶風(fēng)化作用強(qiáng)烈，土壤礦物中磷釋放速率較快，但常因頻繁的降雨，雨水的沖擊和剪切力作用導(dǎo)致嚴(yán)重水土流失和土壤退化（Li et al.，2013），引起土壤磷不足。而且亞熱帶地區(qū)土壤普遍呈酸性，土壤磷通常會被土壤黏土礦物和鐵鋁氧化物以專性吸附固定（Chen et al.，2014；Chen et al.，2020），若土壤顆粒表面電荷豐富，磷還會與土壤溶液中的游離態(tài)金屬氧化物（鐵、鋁、鈣等）發(fā)生沉淀反應(yīng)形成高穩(wěn)定性磷酸鹽。Fan et al.（2018）認(rèn)為土壤磷是亞熱帶地區(qū)土壤凈初級生產(chǎn)力的主要限制性養(yǎng)分元素。

土壤磷大多與土壤組成物質(zhì)結(jié)合形成不同形態(tài)的磷，這些不同結(jié)合形態(tài)磷之間的轉(zhuǎn)化直接影響著土壤磷的有效性（Fu et al.，2020）。根據(jù)土壤磷的溶解度和生物利用率的差異，分為速效磷、易分解磷、中等易分解磷和難利用磷（Hou et al.，2016）。眾多研究表明，土壤磷組分及有效性隨生態(tài)環(huán)境的變化表現(xiàn)出差異性，如受土壤pH（Fujita et al.，2017）、有機(jī)碳（Maranguit et al.，2017）和金屬氧化物（Chen et al.，2014；Chen et al.，2020）等因素的影響。此外，土壤微生物在磷組分轉(zhuǎn)化、維持磷高有效性中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用（Turner et al.，2013）。土壤微生物可以吸收部分有效磷以維持自身生命活動，在微生物死亡后，其固持的磷會再次歸還土壤，成為可被植物體吸收利用的重要磷源（Turner et al.，2013）。錢前等（2022）研究表明，喀斯特地貌生態(tài)恢復(fù)可有效提高土壤有效磷含量，而微生物生物量磷（MBP）則是驅(qū)動土壤磷組分轉(zhuǎn)化的重要影響因子。磷酸酶能夠?qū)⒂袡C(jī)磷礦化分解為無機(jī)磷酸鹽，增加土壤磷有效性（陳蘇等，2021）。植物體根系分泌物可通過刺激磷酸酶活性（Herbert et al.，2015），加快土壤磷的礦化釋放速率。

“中國丹霞”是中國陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國共有1 057 處丹霞地貌，面積達(dá)2×105km2，占國土總面積的2.08%（齊德利等，2016）。丹霞地貌形似喀斯特地貌，具有溝槽、石洞、陡崖等結(jié)構(gòu)，土-石-稀疏植被的組成特征使得土壤結(jié)構(gòu)松散、土壤養(yǎng)分難以固持，而且強(qiáng)烈的淋溶風(fēng)化作用導(dǎo)致土壤鐵鋁氧化物豐富，致使土壤營養(yǎng)元素的遷移性弱（Wang et al.，2010）。與喀斯特地貌不同的是，丹霞地貌發(fā)育于紅色砂礫巖，鈣鎂元素未見富集，pH 偏低，而且土壤水分低，更易受風(fēng)蝕、水蝕影響（何祖霞等，2012；Yan et al.，2019）。土地利用轉(zhuǎn)變已被證明是改變一系列生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和功能來扭轉(zhuǎn)土地生產(chǎn)力下降的有效做法。土地利用是通過植被類型和其他相關(guān)屬性的變化影響土壤物理、化學(xué)和微生物特性的最重要因素之一。最重要的是，土地利用轉(zhuǎn)變改變了土壤磷的狀態(tài)和分布，而土壤磷對植物和微生物至關(guān)重要。目前，關(guān)于南方脆弱生態(tài)系統(tǒng)方面的研究多見于喀斯特地貌，其有關(guān)不同利用方式和植被恢復(fù)對土壤養(yǎng)分循環(huán)的研究已有較多報(bào)道（Tian et al.，2020；錢前等，2022）。但我們對丹霞地貌土壤養(yǎng)分分布特征知之甚少，尤其亞熱帶區(qū)域土壤限制性養(yǎng)分P 的研究就更為重要。

本研究選取廣東丹霞山世界地質(zhì)公園4 種土地利用方式土壤（喬木林AF、灌木林SL、撂荒草地AG 和農(nóng)田CL）作為對象，分析了土壤MBP、磷酸酶活性與土壤基本理化性質(zhì)之間的關(guān)系，旨在探明不同土地利用方式對丹霞生態(tài)脆弱區(qū)土壤磷組分轉(zhuǎn)化和有效性的影響及其驅(qū)動因子，以期為丹霞生態(tài)脆弱區(qū)選擇高效土地利用方式和為生態(tài)恢復(fù)、生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)性發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于廣東省韶關(guān)市仁化縣境內(nèi)丹霞山世界地質(zhì)公園（24°51′48″－25°04′12″N，113°36′25″－113°47′53″E），屬南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫19.9 ℃，年平均日照時(shí)間1 469 h，年平均降雨量1 512.3 mm，3－8月降雨量占全年降雨量的75%。研究區(qū)平均海拔220 m，地質(zhì)是由紅色砂礫巖層構(gòu)成的丹霞地貌，土壤類型以紅壤為主。

1.2 土壤樣品采集

廣東丹霞山是丹霞地貌的命名地，在地層、構(gòu)造、地貌表現(xiàn)、發(fā)育過程、營力作用以及自然環(huán)境、生態(tài)演化等方面的研究在全國丹霞地貌區(qū)最為詳細(xì)和深入，已經(jīng)成為全國乃至世界丹霞地貌的研究基地（圖1）。上個(gè)世紀(jì)50 年代林地大面積的開墾和耕地化造成了該區(qū)域森林的銳減和生態(tài)系統(tǒng)的退化，后來受退耕還林政策的影響，人工促進(jìn)生態(tài)修復(fù)形成該區(qū)域4 種主要的植被類型：喬木林（Arbor Forest，AF）、灌木林（Shrubland，SL）、撂荒草地（Abandoned grassland，AG）和農(nóng)田（Cropland，CL）。在過去40 年中，農(nóng)田主要以種植玉米、菜心等旱作農(nóng)業(yè)為主。撂荒草地為這些農(nóng)田撂荒，在無人為干擾情況下進(jìn)行被動恢復(fù)所形成的。灌木林和喬木林則是在農(nóng)田撂荒的基礎(chǔ)上，主動種植樹木形成（表1）。本研究以4 種利用方式土壤為研究對象，在丹霞山不同土地利用方式區(qū)域，間隔200－300 m，隨機(jī)設(shè)置3 個(gè)10 m×10 m 的采樣小區(qū)，共計(jì)12 塊采樣小區(qū)，按S 型5 點(diǎn)采樣法，采集不同深度土樣（0－20 cm 和20－40 cm），將同一土層深度的5 點(diǎn)樣品充分混合。采集的土樣去除大塊石礫和根系等植物殘?bào)w，分成兩份，一份用采樣袋收集帶回實(shí)驗(yàn)室，經(jīng)自然風(fēng)干研磨過10 目和100 目篩用于測定土壤基本理化性質(zhì)，另一份用自封袋密閉收集后置于冰箱中4 ℃保存，后續(xù)進(jìn)行微生物量磷和磷酸酶活性的測定。

表1 樣地基本信息Table 1 Condition of different sample plots

圖1 丹霞山采樣點(diǎn)位置圖Figure 1 Location of soil sampling in Danxia Mountain

1.3 測定方法

土壤基本理化性質(zhì)測定方法參考《土壤調(diào)查實(shí)驗(yàn)室分析方法》（張甘霖等，2012）。pH 采用電位計(jì)法測定（水土比2.5?1）；容重（BD）采用環(huán)刀法測定；有機(jī)碳（SOC）采用濃硫酸-重鉻酸鉀外加熱法；溶解性有機(jī)碳（DOC）采用去離子水浸提（水土比5?1）-元素分析儀測定（CE-440，美國加聯(lián)有限公司）；無定型鐵（Feo）采用草酸-草酸銨溶液浸提法測定；NH4+-N 和NO3?-N 采用氯化鉀浸提-分光光度計(jì)比色法測定。土壤基本理化性質(zhì)測定結(jié)果見表2。

表2 土壤基本理化性質(zhì)Table 2 Basic physicochemical properties of soil samples

土壤磷組分測定采用Tiessen et al.（1993）改進(jìn)的分級方法，主要包括樹脂膜浸提態(tài)磷（Resin-P）、碳酸氫鈉溶液浸提態(tài)有機(jī)磷（NaHCO3-Po）和無機(jī)磷（NaHCO3-Pi）、氫氧化鈉浸提態(tài)有機(jī)磷（NaOHPo）和無機(jī)磷（NaOH-Pi）、氫氧化鈉浸提-超聲波處理提取態(tài)有機(jī)磷（NaOHu.s-Po）和無機(jī)磷（NaOHu.s-Pi）、HCl 浸提態(tài)磷（HCl-P）和濃酸消解的殘留態(tài)磷（Residual-P），磷組分均采用連續(xù)流動分儀（F9700，青島壹壹儀器有限公司）測定。參考Hou et al.（2016）研究結(jié)果，將植物對不同磷組分的吸收和利用難易程度分為：（1）速效磷包括Resin-P，為植物可直接吸收利用的無機(jī)磷組分；（2）易分解磷包括NaHCO3-Po和NaHCO3-Pi；（3）中等易分解磷包括NaOH-Po和NaOH-Pi；（4）難利用磷包括NaOHu.s-Po、NaOHu.s-Pi、HCl-P 和Residual-P。根據(jù)磷組分生物有效性分為有機(jī)磷（NaHCO3-Po、NaOH-Po和 NaOHu.s-Po）、無機(jī)磷（Resin-P、NaHCO3-Pi、NaOH-Pi、NaOHu.s-Pi、HCl-P 和Residual-P）。

微生物磷（MBP）采用氯仿熏蒸-碳酸氫鈉浸提法，流動分析儀（F9700，青島壹壹儀器有限公司）測定，浸提系數(shù)為0.40。土壤堿性磷酸酶（ALP）和酸性磷酸酶（ACP）活性以傘形酮為指示底物取1.00 g 新鮮土樣于pH 為11 的醋酸鹽緩沖溶液的廣口瓶中，磁力攪拌器均勻攪拌5 min。隨后移取200 mL 懸濁液于微孔板中，用多功能酶標(biāo)儀（Spectra Max M5，上海美谷分子儀器有限公司）測定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

Excel 2019 軟件處理數(shù)據(jù)和SPSS 24.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。數(shù)據(jù)為均值±標(biāo)準(zhǔn)差（SD）。采用雙因素方差和成對樣本T檢驗(yàn)對土壤磷組分、微生物磷和磷酸酶活性進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)（P<0.05）。采用Pearson 相關(guān)性分析土壤變量與微生物磷、磷酸酶之間的關(guān)系。采用軟件Canoco 5.0 進(jìn)行主成分分析（PCA）和冗余分析（RDA）。PCA 結(jié)果通過置換多元方差分析（PERMANOVA）進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。采用Origin 2020 軟件對圖形進(jìn)行繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤碳氮養(yǎng)分

土地利用方式、土層深度及其交互作用顯著影響土壤有機(jī)碳、全氮和C?N（圖2）。不同土層土壤有機(jī)碳、全氮和C?N 均表現(xiàn)顯著差異（P<0.05），除SL 和CL 土壤C?N 外不同利用方式的有機(jī)碳、全氮和C?N 均表現(xiàn)為0－20 cm 大于20－40 cm（圖2）。土壤有機(jī)碳含量為4.37－24.32 g·kg?1，以AF 土壤最高，較其他土地利用方式提高了66.4%－310.9%。而全氮含量以SL 土壤最高，顯著高于其他土地利用方式，AG 土壤含量最低，為0.73 g·kg?1。AF 和AG 土壤C?N 之間無明顯差異（P>0.05），但顯著高于SL 和CL 土壤（P<0.05），其中CL 土壤C?N 最低，為3.54。

圖2 土壤有機(jī)碳（a）、全氮（b）及碳氮比（c）變化Figure 2 Changes of soil organic carbon (a), total nitrogen (b) and their ratios (c)

2.2 土壤磷組分

土地利用方式、土層深度及其交互作用顯著影響土壤總磷、無機(jī)磷和有機(jī)磷含量（圖3）。與CL相比，AF 和SL 土壤總磷、無機(jī)磷和有機(jī)磷顯著增加，分別提高了70.8%－332.2%、71.0%－319.9%和70.5%－346.6%（圖3），其中AF 土壤表現(xiàn)出最高的含量。而AG 和CL 土壤之間總磷、無機(jī)磷和有機(jī)磷均無顯著差異（P>0.05）。

圖3 土壤總磷（a）、無機(jī)磷（b）和有機(jī)磷（c）含量變化Figure 3 Changes of soil total phosphorus (a), inorganic phosphorus (b) and organic phosphorus (c) contents

根據(jù)圖4 和表3 得知，土壤難利用磷含量和占比最高，中等易分解磷次之，速效磷最低。不同利用方式各磷組分含量均表現(xiàn)為0－20 cm 大于20－40 cm（除SL 土壤易分解磷、中等易分解磷和CL 土壤易分解磷）。AF 土壤各磷組分含量均顯著高于其他土地利用方式（P<0.05），其中SL 和AG 土壤速效磷、易分解磷和中等易分解磷含量之間均無明顯差異（P>0.05）。難利用磷含量在不同利用方式之間呈兩兩顯著（P<0.05），表現(xiàn)為AF>SL>AG>CL。此外，土壤無機(jī)磷占比為49.5%－61.2%，略大于有機(jī)磷占比。

表3 土壤磷組分占總磷的比例Table 3 Changes of the percent of soil phosphorus fractions %

圖4 土壤磷組分含量變化Figure 4 Changes of soil phosphorus fractions contents

2.3 土壤微生物量磷和磷酸酶活性

土地利用方式和土層深度對土壤MBP、ALP 和ACP 均有顯著影響（圖5）。不同土地利用方式表層土壤MBP 含量和ALP 活性顯著高于亞表層土壤（除SL 兩土層MBP 含量無明顯變化）（P<0.05）。與CL 相比，AF、SL 和AG 土壤MBP 顯著增加（P<0.05），且以AF 土壤（33.9 mg·kg?1）最高。土壤ALP 活性在不同利用方式之間兩兩差異顯著，AF 土壤顯著高于其他利用方式（P<0.05），分別提高了22.6%、36.0%和73.0%，CL 土壤表現(xiàn)為最低。相較于CL 和AG，AF 和SL 土壤ACP 活性顯著增加（P<0.05），其中CL 表現(xiàn)出最低的ACP 活性。

圖5 土壤微生物量磷（a）、堿性磷酸酶（b）和酸性磷酸酶（c）活性變化Figure 5 Changes of soil microbial biomass phosphorus (a) and alkaline phosphatase activities (b), acid phosphatase activities (c)

2.4 土壤微生物量磷和磷酸酶活性與環(huán)境因子的相關(guān)性

土壤MBP 與pH、DOC、SOC、NH4+-N 呈極顯著正相關(guān)，與C?N 呈顯著正相關(guān)，與BD 呈極顯著負(fù)相關(guān)（圖6a）。土壤ALP 活性與pH、DOC、SOC、C?N、NH4+-N 呈極顯著正相關(guān)，與NO3?-N 呈顯著正相關(guān)，與BD 呈極顯著負(fù)相關(guān)（圖6b）。土壤ACP 活性與pH、DOC、SOC、TN 和呈極顯著正相關(guān)，與BD 呈極顯著負(fù)相關(guān)（圖6c）。

圖6 土壤微生物量磷（a）、堿性磷酸酶（b）、酸性磷酸酶（c）與環(huán)境因子的相關(guān)性Figure 6 Relationship between soil microbial biomass phosphorus (a), alkaline phosphatase activities (b), acid phosphatase activities (c), and soil physicochemical properties

2.5 土壤P 組分與環(huán)境因子的相關(guān)性

PCA 和PERMANOVA 結(jié)果表明，土地利用方式顯著影響該區(qū)域土壤磷組分，AF 與其他利用方式存在較大差異，而且土壤磷組分指標(biāo)均指向AF，表明AF 有利于土壤各磷組分含量的增加（圖7a）。冗余分析結(jié)果（圖7b）顯示，環(huán)境因子解釋了土壤磷變異的98.4%信息，第1 軸和第2 軸分別解釋了變量的96.3%和2.1%，其中Feo、NO3?-N 和NH4+-N 含量顯著影響土壤磷組分的轉(zhuǎn)化。Feo對土壤磷組分的解釋率最高為86.3%（P<0.01），其次為NO3?-N，解釋率為8.0%（P<0.01），F(xiàn)eo和NO3?-N 與各磷組分均呈顯著性正相關(guān)。

圖7 不同利用方式土壤磷組分的主成分分析（a）和冗余分析（b）Figure 7 Principal component analysis (a) and redundancy analysis (b) on changes of soil phosphorus fractions under different land uses

3 討論

3.1 丹霞地貌土壤磷組分特征

土地利用與管理措施影響著土壤養(yǎng)分元素的輸入和輸出，進(jìn)而影響土壤養(yǎng)分元素的生物有效性（Redel et al.，2008）。本研究中，AF 土壤各磷組分含量均顯著高于其他土地利用方式，這與前人的研究結(jié)果保持一致（Zhang et al.，2021；錢前等，2022）。農(nóng)田向林地的轉(zhuǎn)變，土壤磷含量提高主要?dú)w功于凋落物在地表的積累。一方面，凋落物中富含的大量低分子有機(jī)酸是土壤微生物易利用的碳源（Santos et al.，2017；Ma et al.，2022），刺激微生物活性，正反饋效應(yīng)加速了凋落物淋溶分解，并通過各生化機(jī)制促進(jìn)了土壤磷循環(huán)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化速率。另一方面，釋放出的低分子有機(jī)酸可作為土壤有機(jī)膠結(jié)物質(zhì)，其豐富的官能團(tuán)能與土壤礦物形成有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體（Cavalcante et al.，2018），增強(qiáng)對土壤P 素的截留能力。而且在碳源充足的情況下，土壤微生物豐度和活性增加（圖5），微生物會利用更多能量拓寬限制性磷的吸收范圍（Fujita et al.，2017）；凋落物中可迅速礦化的有機(jī)物以有效磷為主，促進(jìn)了有效磷的歸還和積累。AF 土壤pH 顯著提高（趨近于中性，表2），土壤溶液中自由羥基含量較多，改變了土壤膠結(jié)物質(zhì)與土壤溶液中磷酸根離子的交換過程影響土壤磷的固定與釋放（Turner et al.，2013）。采樣期間我們還發(fā)現(xiàn)CL 土壤有明顯侵蝕現(xiàn)象，物理結(jié)構(gòu)松散，土壤固持磷養(yǎng)分的能力較弱。本研究中土壤磷素主要以難利用磷為主，植物體利用難度較大，必須經(jīng)過解吸、礦化等復(fù)雜過程才能轉(zhuǎn)化為植物吸收利用的形態(tài)（Maranguit et al.，2017）。這是由于亞熱帶土壤脫硅富鐵化，豐富的鐵氧化物與游離的磷酸根結(jié)合形成了生物利用度較低的磷酸-鐵復(fù)合物。雖然難利用磷雖然短時(shí)間不能被利用，但隨著土壤淋溶風(fēng)化和生物化學(xué)作用的進(jìn)行，未來可能成為土壤有效態(tài)磷的潛在磷源。Zhang et al.（2016）發(fā)現(xiàn)隨著亞熱帶森林植被演替，潛在磷源在維持土壤高水平磷有效性中起著關(guān)鍵作用。

3.2 丹霞地貌土壤微生物量磷和磷酸酶活性特征

土壤微生物活性對土地利用的響應(yīng)往往較土壤磷組分更敏感（Sun et al.，2018），研究土壤微生物量和酶活性對于了解丹霞地貌土壤磷循環(huán)具有重要意義。本研究中AF 土壤MBP 含量顯著高于其他利用方式。錢前等（2022）研究不同土地利用和生態(tài)恢復(fù)方式下土壤磷特征時(shí)，也發(fā)現(xiàn)相較于人為干擾強(qiáng)度大的耕地和果園，自然恢復(fù)林地具有更高的土壤MBP 含量。MBP 與SOC、DOC 呈顯著正相關(guān)，碳、磷元素具有很好的耦合效應(yīng)，即有機(jī)物質(zhì)礦化分解也是土壤磷的供應(yīng)過程，AF 土壤人為擾動低，枯枝落葉等凋落物長期沉積在地表，經(jīng)過腐殖化作用形成腐殖類物質(zhì)，為土壤磷的供應(yīng)提供了足量的碳源。根據(jù)胞外酶合成的資源分配模型，當(dāng)土壤磷需求量大，微生物應(yīng)優(yōu)先將其資源分配給獲取磷的酶合成（Fujita et al.，2017）。林地生物量大，植物需要較多的磷素，使得土壤微生物量磷含量明顯高于其他土地利用方式，由此土壤微生物更加傾向于合成磷酸酶。本研究還發(fā)現(xiàn)，磷酸酶活性（ALP 和ACP）也與SOC、DOC 呈顯著正相關(guān)，這說明林地土壤能夠通過積累有機(jī)碳，為土壤微生物的生命活動提供能量，從而提高土壤磷酸酶活性。大量研究（Mander et al.，2012；Magadlela et al.，2023）表明，有機(jī)磷相關(guān)細(xì)菌能夠利用土壤中的核酸類、磷脂類富含磷酸基團(tuán)的有機(jī)物質(zhì)，刺激磷酸酶合成，從而有利于磷有效性提高。

3.3 丹霞地貌土壤磷組分轉(zhuǎn)化的調(diào)控因素分析

冗余分析結(jié)果表明，驅(qū)動丹霞退化區(qū)土壤磷組分轉(zhuǎn)化的主要因子為土壤Feo、NO3?-N 和NH4+-N。本研究中Feo與各磷組分均呈顯著正相關(guān)，這是因?yàn)檠芯繀^(qū)域位于南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，土壤淋溶風(fēng)化嚴(yán)重，土壤呈現(xiàn)脫硅富鐵化現(xiàn)象，鐵氧化物在土壤生態(tài)系統(tǒng)中的作用起到關(guān)鍵。鐵氧化還原系統(tǒng)是亞熱帶土壤重要的氧化還原體系，鐵氧化物是電子的受體和供體，參與土壤重要的生物化學(xué)過程（Chen et al.，2020），如二價(jià)鐵氧化物參與芬頓反應(yīng)產(chǎn)生的活性氧能裂解頑固態(tài)有機(jī)碳分子，增加土壤有機(jī)物質(zhì)的生物有效性（Chen et al.，2019），從而間接影響土壤磷的有效性。Feo相較于其他鐵氧化物具有更大的表面活性能（Chen et al.，2014），對土壤磷素的吸附固持能力更強(qiáng)，但是由于其結(jié)晶度較差，外界環(huán)境的擾動會破壞不穩(wěn)定的礦質(zhì)晶格，使得吸附的磷重新釋放，提高土壤磷有效性，因此，F(xiàn)eo對土壤磷起到臨時(shí)儲存的作用，既可以降低水土流失造成的磷素?fù)p失，而且在必要時(shí)能釋放吸附的磷素供給植物體吸收利用。本研究中，NO3?-N 和NH4+-N 均與土壤各磷組分呈正顯著相關(guān)。張磊等（2022）在亞熱帶米儲自然林的磷素有效性的影響因素研究中也發(fā)現(xiàn)，氮是磷組分變化的主要驅(qū)動因子之一。Houlton et al.（2008）基于全球范圍的結(jié)果表明，土壤氮有效性的增加，不但溶磷菌和解磷菌活性隨之增加，而且還會刺激微生物分泌更多磷相關(guān)酶促進(jìn)土壤固持磷的釋放。此外，氮素還能通過改變土壤養(yǎng)分元素的耦合關(guān)系，降低土壤C?N，刺激土壤沉積的腐殖類物質(zhì)的礦化分解，加速土壤養(yǎng)分元素釋放，從而增加土壤磷有效性（Fan et al.，2018）。綜上所述，隨著土地利用方式轉(zhuǎn)變，丹霞地貌區(qū)土壤一方面通過提高無定型鐵對磷素固持作用減少流失，另一方面增加土壤礦質(zhì)氮，協(xié)同耦合土壤磷組分轉(zhuǎn)化，從而增加土壤磷生物有效性。

4 結(jié)論

不同土地利用方式中，與農(nóng)田比，喬木林和灌木林土壤各磷組分含量顯著增加，說明退耕還林有利于土壤磷水平的提高，而且林地土壤微生物量磷也較高，林地土壤具有較好的磷素循環(huán)特征。

喬木林和灌木林的堿性磷酸酶和酸性磷酸酶活性均較高，說明退耕還林可以通過刺激土壤微生物分泌磷酸酶，進(jìn)而礦化有機(jī)磷，改善土壤磷狀況。

丹霞地貌不同土地利用方式下，土壤磷組分及其有效性主要由無定型鐵和礦質(zhì)氮來驅(qū)動，農(nóng)田向林地的轉(zhuǎn)化對磷素循環(huán)具有正向作用。由此可見，農(nóng)田向林地的轉(zhuǎn)變有效提高了該區(qū)域土壤固磷能力，同時(shí)促進(jìn)土壤磷結(jié)構(gòu)的改善，因此，丹霞地貌區(qū)農(nóng)田可通過退耕還林以緩解土壤磷限制從而恢復(fù)土壤地力。