【摘 要】
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森林不同演替阶段下,植物种类、环境因子等条件的变化,使得不同演替阶段下的土壤有机碳和碳库发生变化。输入到土壤中的木质素主要来源于植物凋落物,相对于中性糖等可溶性化合物
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森林不同演替阶段下,植物种类、环境因子等条件的变化,使得不同演替阶段下的土壤有机碳和碳库发生变化。输入到土壤中的木质素主要来源于植物凋落物,相对于中性糖等可溶性化合物来说,相对稳定的木质素在凋落物分解过程中相对积累。由于木质素是形成稳定性土壤有机碳库的重要物质,通过对南亚热带地区(鼎湖山)天然森林不同演替阶段土壤中木质素的积累特征的研究,可利用木质素对不同演替阶段森林土壤碳截获过程的贡献,来指示演替过程中稳定性土壤有机质的碳截获能力。
利用氧化铜氧化结合气相色谱分析,可以有效测定凋落物(未分解和半分解)和土壤(0-5 cm、5-10 cm、10-20 cm和20-40 cm)中的木质素的含量、氧化程度以及相对积累状况。同时结合有机碳含量、木质素共代谢底物中性糖含量、来源及相对积累水平等指标,探讨木质素在演替过程中的积累特征,表明:
森林不同演替阶段下,由于凋落物输入量和分解速率的不同,向土壤中输入的木质素含量随演替的推移呈升高的趋势。
受地上凋落物输入的影响,不同演替阶段森林土壤总有机碳、木质素及中性糖的含量的变化趋势相同,即随演替的推移逐渐增加,随土壤层次的增加而降低。
与地上凋落物相比,不同演替阶段下凋落物来源的木质素输入到土壤的过程中,被CuO氧化得到的V、S、C三种木质素单体比例的贡献表现不同,且变化情况也不同。此外,受单体间特异性降解和相互转化,以及土壤对单体保护机制不同的影响,木质素从表层0-10 cm土壤向下层10-40 cm土壤迁移过程中,不同演替阶段下木质素单体的变化情况和贡献情况也相对不同。
结合主成分分析的方法,对0-5 cm,5-10 cm,10-20 cm和20-40 cm这四个层次土壤中木质素的氧化程度进行分析,表明土壤中木质素的氧化程度,随演替的进行都表现为从演替初期到演替中期先降低,到演替顶级阶段后升高。
木质素相对积累程度在不同演替阶段下的变化呈先升高后降低,随土壤层次的增加而降低的趋势。
木质素指示的植物来源的稳定性土壤有机碳在演替过程中相对进行积累,但当木质素的共代谢作用强烈时,这种积累程度相对降低。不同演替阶段下,植物来源的稳定性土壤有机碳的积累程度随土壤层次的增加而降低。
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