赵培平 姜培坤,2 孟赐福,2 何珊琼

(1.浙江农林大学环境与资源学院 临安 311300； 2.浙江省森林生态系统碳循环与固碳减排重点实验室 临安 311300)



中国亚热带4种林分类型凋落叶分解过程中13C NMR波谱特征*

赵培平1姜培坤1,2孟赐福1,2何珊琼1

(1.浙江农林大学环境与资源学院 临安 311300； 2.浙江省森林生态系统碳循环与固碳减排重点实验室 临安 311300)

【目的】 旨在揭示不同结构碳组分在凋落叶分解过程中的作用机制。【方法】 以浙江省临安玲珑山毛竹人工林、马尾松天然次生林、杉木人工林和青冈天然次生林凋落叶为研究材料，采用常规化学分析方法与固态13C核磁共振技术探讨其分解过程中的全C和全N含量及不同形态C化合物相对含量的变化。【结果】 经12个月的分解，4种林分凋落叶的质量损失率表现为青冈天然次生林(53.80%)>马尾松天然次生林(52.69%)>杉木人工林(48.31%)>毛竹人工林(41.17%)； 在分解过程中，凋落叶中的N含量逐渐升高，C含量和C/N比逐渐降低，烷氧碳的相对含量显著减少(9.34%～15.48%，P<0.05)，而芳香碳和羰基碳分别增加25.14%～37.37%和0.75～2.08倍(P<0.05)； 凋落叶中的C含量与凋落叶质量残存率之间，C/N比与凋落叶质量残存率之间均极显著正相关(r=0.901 0～0.984 0,P<0.01)，而N含量与凋落叶质量残存率极显著负相关(r=-0.921 1～-0.983 1,P<0.01)，凋落叶中的烷氧碳相对含量与凋落叶质量残存率呈极显著正相关(r=0.808 2～0.962 2，P<0.01)，芳香碳相对含量与凋落叶质量残存率间、羰基碳相对含量与凋落叶质量残存率间均极显著负相关(r=-0.779 9～-0.936 6，P<0.01)，除马尾松人工林外，其他林分凋落叶的烷基碳相对含量与凋落叶质量残存率均无显著相关性。【结论】 4种林分凋落叶中，青冈天然次生林凋落叶降解最快； 在有机碳中，烷氧碳、芳香碳和羰基碳在凋落叶降解过程中起着决定性的作用；13C NMR波谱技术更利于监测凋落叶分解过程中不同结构碳组分的变化，从而更深刻认识凋落叶的分解机制。

林分类型； 基质质量； 凋落叶； 质量损失率；13C NMR

森林凋落物分解是陆地生态系统中生物地球化学循环的重要过程之一(Attiwilletal., 1993)。减缓凋落物的分解速率可有效提高森林生态系统有机碳库和营养库，且凋落物的数量、质量和分解速率对土壤质量的维持和全球气候的调节有至关重要的作用。凋落物的分解速率主要受气象因素(Aertsetal.， 1997)和基质质量的影响(Roviraetal.， 2007； Meentemeyeretal.， 1978)。气象因素中的温度和水有效性被认为是最重要的因素(Aertsetal.， 1997)。凋落叶作为森林地表凋落物的重要组成部分，在整个森林生态系统中扮演着重要角色。研究表……