随着土壤中植物可利用磷的增加，植被生产力增加，植物输入到土壤中碳也会增加，从而增加土壤有机碳的储存。基于这种认识形成的“磷供给增加促进土壤有机碳固存”理论观点被广泛接受。然而自然生态系统中仍存在与此悖论的现象，即磷供给增加下，土壤有机碳库没有变化或降低。导致该“悖论”现象的机理有待进一步探究。
基于陆地生态系统536项相关研究进行整合分析探究了磷供给与土壤碳储存的关系，发现磷供给增加促进土壤有机碳的储存, 并随着土壤氮有效性的增加而增加。在土壤低氮有效性 (C:N ratio > 16)情况下, 磷添加促进植被生产力从而促进植物碳的输入，同时也促进微生物活性(即增加微生物生物量)，促进土壤呼吸，增加土壤碳的损失，这种土壤碳的损失将会抵消植物碳输入的增加，从而使得磷添加对土壤有机碳的影响出现不变或负效应的可能。在土壤高氮有效性(C:N ratio ≤ 16)情况下, 磷添加极大促进植被生产力，增加植物碳的输入，同时对微生物活性没有影响，降低土壤土壤呼吸，降低土壤碳损失，从而增加土壤碳储存。导致上述现象的可能原因是在磷添加下，土壤高氮有效性为微生物提供了更多的氮，降低微生物为获取氮的碳矿化。本研究强调了基于土壤磷极大的空间变异性，未来预测土壤碳储存的模型中需要考虑土壤氮的有效性。
相关的研究结果以“Nitrogen availability mediates soil organic carbon cycling in response to phosphorus supply: A global meta-analysis”为题发表在国际土壤生态专业期刊Soil Biology and Biochemistry。磷素生物地球化学研究组罗先真陈焕镛副研究员为论文的第一作者，研究组长侯恩庆研究员为论文通讯作者。该项研究得到国家自然科学基金和广东省基础与应用基础研究基金等项目的共同资助。全文链接：https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2023.109158
图1. 磷添加对土壤有机碳库的影响取决于氮有效性
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