Page 6 - 《广西植物》2024年第7期

１ ２ ０ ６ 广 西 植 物 ４４ 卷
１ １ １ １ ２∗
ＬＩ Ｘｕｎ ꎬ ＺＨＡＮＧ Ｙａｎ ꎬ ＳＯＮＧ Ｓｉｍｅｎｇ ꎬ ＺＨＯＵ Ｙａｎｇ ꎬ ＺＨＡＮＧ Ｊｉａｎ
( １. Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ ｉｎ Ｈｅｎｇｄｕａｎ Ｍｏｕｎｔａｉｎｓ Ｒｅｇｉｏｎꎬ Ｓｉｃｈｕａｎ Ｍｉｎｚｕ Ｃｏｌｌｅｇｅꎬ
Ｋａｎｇｄｉｎｇ ６２６００１ꎬ Ｓｉｃｈｕａｎꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ２. Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｉｎ Ｓｉｃｈｕａｎꎬ Ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ
ｏｆ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｉｎ ｔｈｅ Ｕｐｐｅｒ Ｒｅａｃｈｅｓ ｏｆ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｒｉｖｅｒꎬ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｙ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌꎬ Ｃｏｌｌｅｇｅ
ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙꎬ Ｓｉｃｈｕａｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１１１３０ꎬ Ｃｈｉｎａ)

Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ａｄｊｕｓｔ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｉｎｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｐｉｎｕｓ ｍａｓｓｏｎｉａｎａ (Ｐ) ｆｏｒｅｓｔ ａｎｄ ｅｘｐｌｏｒｅ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｈａｎｇｅｓ
ｆｏｒ ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ (ＤＯＣ) ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｍｉｘｅｄ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ Ｐ. ｍａｓｓｏｎｉａｎａ ａｎｄ ｎａｔｉｖｅ ｂｒｏａｄ￣ｌｅａｖｅｄ
ｔｒｅｅ ｓｐｅｃｉｅｓ. Ｏｕｒ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｆｏｃｕｓｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｌｅａｆ ｌｉｔｔｅｒ ｏｆ Ｐ. ｍａｓｓｏｎｉａｎａꎬ Ｃｉｎｎａｍｏｍｕｍ ｃａｍｐｈｏｒａ (Ｃ) ａｎｄ Ｔｏｏｎａ ｓｉｎｅｎｓｉｓ
(Ｔ)ꎬ ａｎｄ ｃｏｍｂｉｎｅ ｔｈｅｍ ｉｎｔｏ ｔｈｅ １５ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ (３ ｓｉｎｇｌｅ ｔｒｅｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ＋ １２ ｍｉｘｅｄ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ) ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ｔｒｅｅ ｓｐｅｃｉｅｓ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｍａｓｓ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｓꎬ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｆｉｅｌｄ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｔｏ ｆｕｒｔｈｅｒ ｅｘｐｌｏｒｅ
ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｔｒｅｅ ｓｐｅｃｉｅｓ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｘｅｄ ｐｌａｎｔｉｎｇ ｆｏｒ ＤＯＣ ｒｅｌｅａｓｅ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ:
(１) ＤＯＣ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ Ｐｉｎｕｓ ｍａｓｓｏｎｉａｎａ ａｎｄ ｍｏｓｔ ｏｆ ｍｉｘｅｄ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ (ｅｘｃｅｐｔ ｆｏｒ ＰＴ６４) ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｄｕｒｉｎｇ
ｔｈｅ ｅａｒｌｙ ｓｔａｇｅｓ ｏｆ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ (０－６ ｍｏｎｔｈｓ)ꎬ ｌｅａｄｉｎｇ ｔｏ ｃａｒｂｏｎ ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ. Ｔｈｅ ＤＯＣ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｌｅａｆ ｌｉｔｔｅｒ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ
ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｏｆ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｔｉｍｅꎬ ａｎｄ ａｌｓｏ ｅｘｈｉｂｉｔｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ ｉｎ ｓｍａｌｌ ｄｅｇｒｅｅ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｍｉｄｄｌｅ ｔｏ ｌａｔｅ
ｓｔａｇｅｓ ｏｆ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ (１２－１８ ｍｏｎｔｈｓ) ｏｒ ｔｈｅ ｌａｔｅ ｓｔａｇｅｓ ｏｆ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ (１８－２４ ｍｏｎｔｈｓ). Ｍｉｘｅｄ ｌｅａｆ ｌｉｔｔｅｒ ｓｈｏｗｅｄ
ｔｈａｔ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ｂｒｏａｄ￣ｌｅａｖｅｄꎬ ｔｈｅ ｌｏｗｅｒ ｔｈｅ ＤＯＣ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｌａｔｅｒ ｓｔａｇｅ. (２) Ｔｈｅ ａｎｔａｇｏｎｉｓｔｉｃ ｅｆｆｅｃｔ
ｏｆ ＤＯＣ ｒｅｌｅａｓｅ ｒａｔｅ ｉｎ ｔｈｅ ｅａｒｌｙ ｓｔａｇｅ ｏｆ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ (０－６ ｍｏｎｔｈｓ) ｗａｓ ｓｔｒｏｎｇ (５８.３３％)ꎬ ａｎｄ ｏｎｌｙ ８.３３％ (１/ １２) ｏｆ
ｍｉｘｅｄ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈｅ ｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃ ｅｆｆｅｃｔ. Ｉｔｓ ｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃ ｅｆｆｅｃｔ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄ (９１. ６７％) ａｆｔｅｒ ６ － １８
ｍｏｎｔｈｓꎬ ｂｕｔ ｔｈｅ ｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｌｅａｆ ｌｉｔｔｅｒ (６６.６７％) ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｌａｔｅ ｓｔａｇｅ ｏｆ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｗｅａｋｅｎｅｄ (１８－ ２４
ｍｏｎｔｈｓ). Ａｍｏｎｇ ａｌｌ ｍｉｘｅｄ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓꎬ ＰＴ６４ ｅｘｈｉｂｉｔｅｄ ｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃ ｅｆｆｅｃｔｓ ｔｈｒｏｕｇｈｏｕｔ ｔｈｅ ｅｎｔｉｒｅ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｓｔａｇｅꎬ
ｆｏｌｌｏｗｅｄ ｂｙ ＰＴ７３ꎬ ＰＣＴ６２２ ａｎｄ ＰＣＴ６１３(３/ ４). (３) Ｐａｒｔｉａｌ ｌｅａｓｔ￣ｓｑｕａｒｅｓ (ＰＬＳ) ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ Ｎ ｃｏｎｔｅｎｔꎬ Ｐ
ｃｏｎｔｅｎｔꎬ ｌｉｇｎｉｎ ｃｏｎｔｅｎｔꎬ ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ ｔａｎｎｉｎ ｃｏｎｔｅｎｔꎬ Ｃ/ Ｎꎬ Ｃ/ Ｐꎬ ｌｉｇｎｉｎ/ Ｎꎬ ａｎｄ ｌｉｇｎｉｎ/ Ｐ ｗｅｒｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｑｕａｌｉｔｙ ｆａｃｔｏｒｓ
ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｒｅｌｅａｓｅ ｏｆ ＤＯＣ ｆｒｏｍ ｌｉｔｔｅｒ ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ａｒｅａ. Ｏｖｅｒａｌｌꎬ ｔｈｅ ＤＯＣ ｒｅｌｅａｓｅ ｆｒｏｍ ｍｉｘｅｄ Ｐｉｎｕｓ ｍａｓｓｏｎｉａｎａ ａｎｄ
ｂｒｏａｄ￣ｌｅａｖｅｄ ｌｅａｆ ｌｉｔｔｅｒ ｉｓ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｂｙ ｔｒｅｅ ｓｐｅｃｉｅｓꎬ ｍｉｘｅｄ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｔｉｍｅ. Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ ｏｔｈｅｒ ｍｉｘｅｄ
ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓꎬ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ｂｒｏａｄ￣ｌｅａｖｅｄ ｇｒｅａｔｅｒ ｉｓ ｔｈａｎ ｏｒ ｅｑｕａｌ ｔｏ ３０. ００％ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｉｘｅｄ ｌｅａｆ ｌｉｔｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ Ｔｏｏｎａ ｓｉｎｅｎｓｉｓ (ＰＴ６４ꎬ ＰＴ７３ꎬ ＰＣＴ６２２ ａｎｄ ＰＣＴ６１３) ｓｈｏｗ ｓｔｒｏｎｇ ｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃ ｅｆｆｅｃｔｓ ｆｏｒ ＤＯＣ ｒｅｌｅａｓｅ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｐｉｎｕｓ ｍａｓｓｏｎｉａｎａꎬ ｎａｔｉｖｅ ｂｒｏａｄ￣ｌｅａｖｅｄ ｔｒｅｅ ｓｐｅｃｉｅｓꎬ ｍｉｘｅｄ ｌｅａｆ ｌｉｔｔｅｒꎬ ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎꎬ ｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃ
ｅｆｆｅｃｔｓꎬ ａｎｔａｇｏｎｉｓｔｉｃ ｅｆｆｅｃｔｓ

凋 落 叶 源 可 溶 性 有 机 碳 ( ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｏｒｇａｎｉｃ 针叶树种(林开敏等ꎬ ２０１０ꎻ Ｊｏｌｙ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６ꎻ Ｗｕ
ｃａｒｂｏｎꎬ ＤＯＣ)是森林物质循环的重要组分和土壤 ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１)ꎬ如阔叶树凋落叶可释放高浓度的可
活性碳库的重要来源(Ｂｒａｄｆｏｒｄ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６)ꎬ对维 溶性氮(Ｎ)、磷( Ｐ) 等养分ꎬ这些元素决定了阔叶
持森林生态系统稳定性以及林地有机物生产具有 凋落叶淋溶液中的 ＤＯＣ 与可溶性养分的比例较高
重要意义( 李吉玫等ꎬ ２０１７ꎻ 万雪冰等ꎬ ２０１９)ꎮ (Ｍａｓｔｎｙ ' ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８)ꎮ 另一方面ꎬ凋落叶的结构
研究凋落叶分解过程释放的 ＤＯＣ 特性对于维持森 (如表面是否具有蜡质和绒毛) 以及持水能力也是
林生态系统稳定性和准确科学评估生态系统碳循 影响 ＤＯＣ 含 量 的 重 要 因 素 ( Ｊｏｌｙ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６ꎻ
环具有重要的意义ꎮ 林地树种组成不同将会导致 Ｒｏｓｅｎｆｉｅｌｄ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０)ꎮ 针叶树中厚实的表皮和
凋落叶种类差异ꎬ进而直接影响森林土壤的物质 皮下组织对凋落叶中的组织和物质有一定的保护
组成和养分积累(Ｍａｓｕｄａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２)ꎮ 相对于针 作用ꎬ而阔叶树硬度较低且更易破碎ꎬ使得阔叶树
叶树种ꎬ阔叶树种凋落叶的 ＤＯＣ 含量较高( 林开 的可 溶 性 物 质 较 针 叶 树 种 更 容 易 淋 出 ( Ｄｏｎ ＆

敏等ꎬ ２０１０ꎻ Ｊｏｌｙ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６ꎻ Ｗｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１)ꎮ Ｋａｌｂｉｔｚꎬ ２００５ꎻ 丁翊东等ꎬ２０２１)ꎮ 可见针叶树种
一方面ꎬ因为阔叶树凋落叶中的可溶性化合物( 如 由于本身的“ 基质质量” 影响了 ＤＯＣ 的释放和产
糖类、低分子酚类化合物和次生代谢产物等) 高于 量ꎮ 因此ꎬ如何提高凋落叶分解速率和 ＤＯＣ 产量