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土壤有效磷（AP）是亚热带杉木（Cunninghamia lanceolata）人工林生产力与养分循环的关键限制因子。生物炭因其独特的理化性质，被认为能够改善土壤环境并提高养分有效性。但土壤AP对生物炭的响应在时间尺度上的变化仍缺乏认识，尤其是早期的提升效应能否持续，抑或会随时间减弱甚至反转，尚不明确。本研究在福建3年生杉木林开展18个月田间试验，一次性施用玉米秸秆生物炭（0、0.5、1、2 kg/株），分别在6、12、18个月采样分析AP、磷形态、pH、Fe/Al氧化物与微生物群落。研究发现生物炭在6–12个月显著提高AP（6个月提升18–56%，12个月提升10–47%，且随剂量增加而增强），但到18个月AP显著下降，较对照降低72–76%，呈现“先增后降”的时间效应。机制分析表明，早期增效主要由pH升高、Fe/Al固定减弱驱动；后期下降与Ca–P沉淀及Fe/Al–P再稳定化有关。生物炭同时重塑细菌群落与磷循环功能类群，并与AP动态变化相关。本研究系统揭示了生物炭施用通过改变土壤理化环境并联动微生物群落与磷循环功能类群，使红壤杉木人工林土壤有效磷（AP）呈现显著的“短期提升—长期回落”时间动态。该研究为红壤侵蚀区人工林磷限制的时序化养分管理提供了机制框架，并为采用低剂量重复施用或与有机改良协同以延长增效、维持养分供给与生态功能提供科学依据。

图1 图形摘要

相关成果发表在《Forest Ecology and Management》发表，题目为“Biochar-induced enhancement of soil available phosphorus shows pronounced temporal dynamics in subtropical Chinese fir plantations”。南京林业大学博士研究生王江峰、潘芳莹，等完成主要工作，周垂帆教授为论文通讯作者。论文由国家重点研发计划重点专项（2023YFF1304404）资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.foreco.2026.123563