广东鼎湖山森林生态系统国家野外科学观测研究站
新闻公告南亚热带严重酸化的森林土壤缓冲酸沉降的机制
作者: 鼎湖山站 更新时间: 2018-12-28
在我国南亚热带地区，长期高强度的酸沉降已经使该区森林土壤严重酸化（pH值通常<4.2），演替早期的马尾松林土壤pH表现出逐年降低的趋势，而处于演替后期的常绿阔叶林土壤pH却无明显的年际变化趋势，不同发育阶段的森林土壤表现出了对酸沉降不同的响应，其关键机制还未被人们充分认识。为了解决这一科学问题，陆面生物地球化学循环研究组博士后江军，在其合作导师王应平研究员与闫俊华研究员的共同指导下，以采集于这两个森林的原状土柱为研究对象，通过模拟酸雨淋溶实验，探究其不同的酸沉降缓冲机制。
研究结果表明，这两个森林土壤均已进入铝缓冲体系，酸处理在显著降低马尾松林土壤pH的同时，也显著增加了其土壤交换性阳离子的含量以及这些阳离子的淋失，尤其是Ca2+、Mg2+与Al3+。相比之下，阔叶林土壤各化学参数对酸处理的响应不明显。对土壤pH与土壤交换性阳离子、土壤pH与阳离子淋溶量以及土壤有机碳与阳离子交换量（CEC）关系的进一步分析表明，马尾松林土壤对酸沉降的缓冲主要依靠自身土壤矿物的风化、溶解，其较低的SOC与CEC是其在高强度酸性物质输入下土壤pH显著降低、阳离子大量流失的重要原因。阔叶林土壤由于较高的有机质含量，不仅能贡献更多的CEC参与交换反应，还能与流动的阳离子特别是高价的铝离子相互吸附，形成络合物，从而很好地缓冲了酸雨。
该研究成果已发表在国际知名地学期刊Chemical Geology上（https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2018.10.009）。