Page 127 - 《广西植物》2026年第2期

２ 期 杨帆等: 增温对川西亚高山冷杉林凋落叶分解过程中有机碳含量的短期影响 ３ ２ １

１ꎬ２ ２ꎬ３ １ꎬ２ ２ꎬ４ ２ꎬ５ꎬ６∗
ＹＡＮＧ Ｆａｎ ꎬ ＺＥＮＧ Ｘｉｎ ꎬ ＬＩＵ Ｙｕｗｅｉ ꎬ ＹＡＮＧ Ｊｉａｐｉｎｇ ꎬ ＴＡＮ Ｙｕ
( １. Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｔｏｕｒｉｓｍꎬ Ｋａｉｌｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｋａｉｌｉ ５５６０１１ꎬ Ｇｕｉｚｈｏｕꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ２. Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ/ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｃａｒｂｏｎ Ｓｉｎｋ Ｒｅｓｅａｒｃｈꎬ Ｓｉｃｈｕａｎ
Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１１１３０ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ３. Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｆｕｌｉｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｂｕｒｅａｕꎬ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０８０９９ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ４. Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ
Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ Ｍｉａｎｙａｎｇ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｍｉａｎｙａｎｇ ６２１０００ꎬ Ｓｉｃｈｕａｎꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ５. Ｇｕａｎｇｘｉ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｐｌａｎｔ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ
ａｎｄ Ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ Ｅｃｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｋａｒｓｔ Ｔｅｒｒａｉｎꎬ Ｇｕａｎｇｘｉ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｂｏｔａｎｙꎬ Ｇｕａｎｇｘｉ Ｚｈｕａｎｇ Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｒｅｇｉｏｎ ａｎｄ
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ Ｇｕｉｌｉｎ ５４１００６ꎬ Ｇｕａｎｇｘｉꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ６. Ｇｕａｎｇｘｉ Ｇｕｉｌｉｎ Ｕｒｂａｎ Ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ Ｎａｔｉｏｎａｌ
Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｓｔａｔｉｏｎꎬ Ｇｕｉｌｉｎ ５４１００６ꎬ Ｇｕａｎｇｘｉꎬ Ｃｈｉｎａ )

Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｇｌｏｂａｌ ｗａｒｍｉｎｇ ｐｒｏｆｏｕｎｄｌｙ ｉｍｐａｃｔｓ ｔｈｅ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ ｌｉｔｔｅｒ ｉｎ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ. Ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ
ｔｈｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ ｌｉｔｔｅｒ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｔｓ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｉｎ ａｌｐｉｎｅ ｆｏｒｅｓｔｓ ｔｏ ｗａｒｍｉｎｇ ｉｓ ｏｆ ｇｒｅａｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ
ｆｏｒ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｄｉｎｇ ｆｏｒｅｓｔ ｃａｒｂｏｎ ｔｕｒｎｏｖｅｒ ｕｎｄｅｒ ｃｌｉｍａｔｅ ｃｈａｎｇｅ. Ｔｏ ｅｘｐｌｏｒｅ ｔｈｅ ｓｈｏｒｔ￣ｔｅｒｍ ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ｗａｒｍｉｎｇ￣ｉｎｄｕｃｅｄ
ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｎ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｄｕｒｉｎｇ ｌｉｔｔｅｒ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎꎬ ａ ｏｎｅ￣ｙｅａｒ ｉｎ￣ｓｉｔｕ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ
ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｗａｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｉｎ ａ ｓｕｂａｌｐｉｎｅ ｆｉｒ ｆｏｒｅｓｔ ｉｎ ｗｅｓｔｅｒｎ Ｓｉｃｈｕａｎ. Ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｌｅａｆ ｌｉｔｔｅｒ ｍａｓｓ ａｎｄ ｉｔｓ
ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｍｏｎｉｔｏｒｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｕｓｉｎｇ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｗａｒｍｉｎｇ ｉｎ ａｎ ｏｐｅｎ￣ｔｏｐ ｃｈａｍｂｅｒ
(ＯＴＣ). Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌꎬ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｗａｒｍｉｎｇ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｓｏｉｌ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ (＋０.５５ ℃)ꎬ ｗｈｉｌｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｌｉｔｔｅｒ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ｂｙ ７.４６％ꎬ ｈｏｗｅｖｅｒꎬ ｉｔ ｈａｄ ｎｏ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ
ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｓｏｉｌ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ. (２) Ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｗａｒｍｉｎｇ ｄｉｄ ｎｏｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｃｈａｎｇｅ ｔｈｅ ｍａｓｓ ｒｅｍａｉｎｉｎｇ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ
ｍａｊｏｒ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ (ｓｕｃｈ ａｓ ｔｏｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎꎬ ｈｏｔ ｗａｔｅｒ￣ｓｏｌｕｂｌｅ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎꎬ ａｎｄ ｎｏｎ￣ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ
ｃａｒｂｏｎ) ｏｆ ｌｅａｆ ｌｉｔｔｅｒ. Ｈｏｗｅｖｅｒꎬ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ( ＤＯＣ)ꎬ ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｓｕｇａｒꎬ ａｎｄ ｓｔａｒｃｈ ｗａｓ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｗａｒｍｉｎｇ ａｎｄ ｔｈｅ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｐｅｒｉｏｄꎬ ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ ｔｈａｔ ｌｉｔｔｅｒ ｍａｓｓ ｒｅｍａｉｎｉｎｇ
ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｍｏｓｔ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ａｒｅ ｎｏｔ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｔｏ ｓｈｏｒｔ￣ｔｅｒｍ ｗａｒｍｉｎｇ. (３) Ｔｈｅ ｐａｒｔｉａｌ ｌｅａｓｔ ｓｑｕａｒｅｓ
ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｅｑｕａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ (ＰＬＳ￣ＳＥＭ) ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ａｌｔｈｏｕｇｈ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｗａｒｍｉｎｇ ｄｉｄ ｎｏｔ ａｌｔｅｒ ｔｈｅ ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ
ｐａｔｈｗａｙｓ ａｍｏｎｇ ｓｏｉｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔꎬ ｌｉｔｔｅｒ ｍａｓｓꎬ ａｎｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓꎬ ｉｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ
ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄ ｔｈｅ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｌｉｔｔｅｒ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ. Ｔｈｉｓ ｓｕｇｇｅｓｔｓ ｔｈａｔ
ｆｕｔｕｒｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｉｎ ｓｕｂａｌｐｉｎｅ ａｒｅａｓ ｏｆ ｗｅｓｔｅｒｎ Ｓｉｃｈｕａｎ ｍａｙ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｉｎｐｕｔ ｏｆ ｌｉｔｔｅｒ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ｉｎｔｏ ｓｏｉｌ ａｓ
ａ ｓｏｕｒｃｅ ｏｆ ｎｕｔｒｉｅｎｔｓ ｂｙ ａｌｔｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ ｌｉｔｔｅｒ. Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｅｍｐｈａｓｉｚｅｓ ｔｈａｔ ｆｕｔｕｒｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓｈｏｕｌｄ
ｆｏｃｕｓ ｍｏｒｅ ｏｎ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ｗａｒｍｉｎｇ ｏｎ ｌｉｔｔｅｒ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｄｙｎａｍｉｃｓ ａｎｄ ｉｔｓ ｒｏｌｅ ｉｎ ｃａｒｂｏｎ ｔｕｒｎｏｖｅｒ. Ｔｈｅｓｅ ｆｉｎｄｉｎｇｓ ｐｒｏｖｉｄｅ
ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ａ ｄｅｅｐｅｒ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｒｂｏｎ ｃｙｃｌｅ ｉｎ ａｌｐｉｎｅ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ ｆｏｒ ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｆｏｒｅｓｔ ｒｅｓｐｏｎｓｅ
ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌｓ ｕｎｄｅｒ ｆｕｔｕｒｅ ｇｌｏｂａｌ ｃｌｉｍａｔｅ ｃｈａｎｇｅ ｓｃｅｎａｒｉｏｓ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｗａｒｍｉｎｇꎬ ｌｉｔｔｅｒꎬ ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｔｅｒ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎꎬ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎꎬ ｓｕｂａｌｐｉｎｅ ｆｏｒｅｓｔ

凋落物分解是森林生态系统物质循环和能量 素和木质素等较复杂有机质开始缓慢分解ꎬ凋落
流动的核心环节ꎮ 地上植物通过落叶和枯枝等形 物中 的 大 分 子 碳 转 化 为 可 溶 性 有 机 碳 ( Ｄｏｎ ＆
式将有机质归还土壤ꎬ这一过程不仅维持着生态 Ｋａｌｂｉｔｚꎬ ２００５)ꎻ后期ꎬ难分解有机质成为主要成
系统内部的碳和养分循环ꎬ还在全球碳循环中发 分ꎬ分解速率稳定维持在较低水平ꎬ同时凋落物有

挥着 重 要 的 碳 汇 调 节 作 用 ( Ｙｕｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６ꎻ 机质与土壤环境结合形成稳定的腐殖质ꎮ 该分解
Ｋｒｉｓｈｎａ ＆ Ｍｏｈａｎꎬ ２０１７)ꎮ 凋落物分解过程中有机 阶段意味着凋落物分解会在初期出现较大的质量
碳的动态变化是评估生物地球化学循环的重要指 损失和元素释放ꎮ 然而ꎬ在高寒地区针叶森林的
标ꎬ其存留量和转化效率直接影响森林生态系统 凋落物往往表现出难分解特征ꎬ以及微生物活性

的固碳能力、碳的流动方向与速率 (Ｂａｌｄｏｃｋ ｅｔ ａｌ.ꎬ 较低的环境限制ꎬ使其分解过程延长 ( Ｘｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ
２００４)ꎮ 通常ꎬ凋落物分解具有阶段性特征:初期ꎬ ２０２４)ꎮ 这导致针叶林凋落物将养分归还土壤的
易分解的有机碳 ( 如碳水化合物和简单蛋白质) 过程变得漫长ꎬ进而调控了森林生态系统生产力
迅速被 微 生 物 利 用ꎬ 导 致 凋 落 物 质 量 快 速 下 降 (Ｃａｎｅｓｓａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１)ꎮ 凋落物分解主要受初始
(Ｋｒｉｓｈｎａ ＆ Ｍｏｈａｎꎬ ２０１７)ꎻ中期ꎬ纤维素、半纤维 物质的化学成分和环境因子驱动ꎮ 一方面ꎬ凋落