广东鹤山站和重庆大学研究人员发布全球土壤总磷含量空间数据集
- ：鹤山站、数据中心
- ：2022-04-01
近日，重庆大学、广东鹤山森林生态系统国家野外科学观测研究站（以下简称鹤山站）及合作者通过国家生态科学数据中心生态网络云平台发布了全球土壤总磷含量空间分布数据集，用户可在线访问获取。相关论文以“Global patterns and drivers of soil total phosphorus concentration”为题在Earth System Science Data期刊上发表。
土壤是陆地生态系统最大磷库。明确土壤磷的含量、储量、空间分布和环境驱动因子是深入研究陆地生态系统磷循环的基础。
鹤山站磷素生物地球化学研究组联合重庆大学、法国国家农业食品与环境研究院、澳大利亚联邦科学与工业研究组织和美国普林斯顿大学等机构科研人员，基于已有全球土壤磷数据库和文献公开发表数据，构建了一个包含全球1894个样点共5275条（近）自然土样总磷含量的数据集，其中4536条土壤表层数据（深度小于30cm），739条深层土壤数据（深度大于30cm）。该数据集还同时包含了气候、地形、母岩和植物等关键指标，用于解释土壤磷含量的全球分布格局。在此基础上，研究人员通过随机森林模型模拟生成了全球0-10cm、10-20cm、20-30cm以及30-100cm土壤总磷含量（mg/kg）空间分布图（空间分辨率0.5度）。
图1. 研究中收集的5275个(近)自然生态系统土壤总磷数据分布图
研究发现，土壤总磷含量在不同母质类型、土壤类型、生物群落和大陆之间差异很大，范围从1.4到9630.0（中位数430.0和平均值570.0）mg/kg不等；土壤有机碳含量、母岩类型、年平均温度和土壤砂粒含量是最重要的土壤总磷含量预测变量；土壤总磷含量整体上随纬度增加而增加，同时，在同一纬度带上存在极大差异。全球表层土（0-30厘米）和深层土（30-100厘米）的磷库（不包括南极洲）大小分别为26.8±3.1Pg和62.2±8.9Pg（平均±标准偏差，1Pg=1015g）。
图2. 随机森林模型模拟的全球0-30cm和30-100cm土壤总磷浓度分布图
该项研究揭示了全球尺度上土壤总磷含量的主要影响因子，并提供了更精准的土壤总磷全球分布图。研究结果有助于深入研究土壤磷有效性和陆地生态系统磷循环，数据产品可用于约束地球系统模型中的陆地磷循环模块。
重庆大学何先进博士为该论文第一作者，鹤山站磷素生物地球化学研究组侯恩庆研究员和重庆大学杨永川教授为该论文的共同通讯作者。该项研究工作和数据制备得到了国家自然科学基金（32071652，31870464）、中国博士后科学基金（2020M673123）、重庆市技术创新与应用示范专项重点研发项目（cstc2018jszx-zdyfxmX0007）等项目的资助。
论文信息：He, X., Augusto, L., Goll, D. S., Ringeval, B., Wang, Y., Helfenstein, J., Huang, Y., Yu, K., Wang, Z., Yang, Y., and Hou, E.: Global patterns and drivers of soil total phosphorus concentration, Earth Syst. Sci. Data, 13, 5831–5846, https://doi.org/10.5194/essd-13-5831-2021.
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