磷酸盐氧同位素组成(δ18OP)是磷循环研究的重要示踪剂。土壤无机磷的δ18OP主要受控于磷源、温度、土壤水的氧同位素组成(δ18OW)和生物活动。早期的研究显示,在月、年、百年及千年时间尺度下,这些环境因素会对土壤无机磷的δ18OP造成明显的影响。为了阐明昼夜时间尺度下这些环境因素对土壤不同形态磷的含量和δ18OP的效应,本研究对具有不同含水率的亚热带农田土壤开展了每隔3 h或12 h并持续一周的采样,测量了土壤水和磷的含量,以及δ18OW和δ18OP。研究结果显示,土壤温度、含水率和土壤水的δ18OW呈现出明显的昼夜变化特征,且δ18OW与含水率呈相反的变化规律,即含水率增加,δ18OW变低。然而,不同形态磷的含量和δ18OP都没有呈现出明显的昼夜变化规律。这些特征表明昼夜变化的环境因素和生物活动在如此短的时间尺度下对土壤磷的含量和δ18OP的影响较小。因此,昼夜时间尺度下任一采样时刻对土壤磷含量和δ18OP的影响可以忽略。此外,研究结果表明,一定时间尺度下平均温度和土壤水的δ18OW平均值适合用于计算δ18OP的平衡值。成果发表在Geoderma期刊上。

土壤温度、含水率、δ18OW和不同形态无机磷δ18OP及不同形态磷含量的昼夜变化特征。平衡值(δ18OP-Equ.)根据采样时刻土壤的温度和土壤水的δ18OW采用Chang and Blake(2015)的经验公式得到,“W”表示加水后即刻采集的样品
(Xuetie Lei, Min Chen, Laodong Guo, et al. Diurnal variations in the content and oxygen isotope composition of phosphate pools in a subtropical agriculture soil. Geoderma, 2019, 337: 863-870.)