高寒、高海拔地區(qū)以及災(zāi)害和工程建設(shè)形成的新鮮地質(zhì)體上，風(fēng)化成土作用弱，磷、鈣、鉀、鎂等礦質(zhì)養(yǎng)分的生物可利用性較低，嚴(yán)重制約植被修復(fù)成效。針對(duì)這一難題，成都山地所吳艷宏研究團(tuán)隊(duì)利用土壤發(fā)育序列，在土壤養(yǎng)分提升及其對(duì)植被發(fā)育作用研究方面取得重要進(jìn)展。
研究團(tuán)隊(duì)利用貢嘎山海螺溝冰川退縮區(qū)冰川堆積和川西不同時(shí)期滑坡堆積，建立了2.2萬(wàn)年來(lái)土壤發(fā)育序列，對(duì)土壤序列上磷、鈣、鉀、鎂等礦質(zhì)養(yǎng)分的生物有效性變化及其與植被發(fā)育的協(xié)同關(guān)系的研究顯示，在風(fēng)化成土作用的開(kāi)始階段，微生物尤其是溶磷微生物對(duì)土壤中磷的生物有效性提升發(fā)揮關(guān)鍵作用，微生物量磷成為土壤生物有效磷的主要貢獻(xiàn)者，微生物促進(jìn)土壤生物有效磷累積的機(jī)制受土壤碳、氮生物可利用性影響（圖1）。隨著風(fēng)化成土作用的進(jìn)行，原生礦物磷釋放量減少，植物利用磷的策略逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榛厥昭h(huán)，微生物更多地參與有機(jī)磷礦化（圖2）。伴隨著原生礦物磷風(fēng)化釋放，鈣離子釋放至土壤中為先鋒植物所利用，隨后的碳酸鹽風(fēng)化釋放大量鈣，促成冰川退縮區(qū)植被的快速演替，成土母質(zhì)中碳酸鹽分解殆盡后，較慢的硅酸鹽化學(xué)風(fēng)化過(guò)程，保證了鉀、鈣和鎂在后期的持續(xù)輸送，推動(dòng)植被的原生演替。通過(guò)研究，提出了基于土壤養(yǎng)分快速提升的災(zāi)害體植被修復(fù)技術(shù)。
該研究由成都山地所、德國(guó)卡爾斯魯厄理工學(xué)院、澳大利亞西澳大學(xué)合作完成，并得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院國(guó)際合作伙伴計(jì)劃和四川省重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目等的支持。相關(guān)成果發(fā)表在Soil Biology and Biochemistry, Catena, Plant Soil, Journal of Mountain Sciences, Soil Science Society of America Journal和《地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報(bào)》等學(xué)術(shù)期刊上，并受到美國(guó)土壤學(xué)會(huì)的關(guān)注和報(bào)道。
美國(guó)土壤學(xué)會(huì)報(bào)道：How did the forest develop at the Hailuogou glacier area ?
風(fēng)化成土早期階段微生物對(duì)土壤磷生物有效性提升的作用機(jī)制
風(fēng)化成土過(guò)程中磷生物地球化學(xué)循環(huán)過(guò)程