桉树伐桩分解过程中木质纤维素成分的变化特征

摘要：

[目的]伐桩是人工林生态系统的重要组成部分,深入理解伐桩等粗木质残体的分解机制,可为桉树人工林的可持续经营提供理论依据.[方法]以5个腐烂等级尾巨桉Eucalyptus urophylla×E.grandis伐桩为研究对象,分别利用范式抽滤法、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和显微观测法对不同腐烂等级伐桩的木质纤维素含量、纤维素相对结晶度、木质官能团和纤维形态变化进行分析.[结果]纤维素、半纤维素和综纤维素含量随腐烂等级的增加而显著减少,木质素含量和木质素/综纤维素随着腐烂等级的增加呈先增加后减少的趋势.分解初期(Ⅰ和Ⅱ)半纤维素优先被分解,纤维素从腐烂等级Ⅱ开始分解,而木质素主要在伐桩分解中后期(Ⅲ～Ⅴ)被分解.纤维素相对结晶度随着腐烂等级的增加而减少.腐烂等级Ⅰ到Ⅱ非结晶区遭到微生物侵袭,但纤维素相对结晶度变化不明显;腐烂等级Ⅱ～Ⅴ结晶区遭到破坏,导致相对结晶度显著下降.傅里叶变换红外光谱分析中,木质纤维素特征峰官能团在伐桩分解过程发生明显变化,其中表征纤维素和半纤维素的特征峰振动随着腐烂等级的增加而减弱,表征木质素的特征峰振动先加强后减弱.随着腐烂等级的增加,纤维素长度、宽度和长宽比总体呈减少的趋势.主成分分析表明,5个腐烂等级伐桩被划分为3组,腐烂等级Ⅰ和Ⅱ的伐桩木质纤维素组分相似,腐烂等级Ⅲ和Ⅳ相似,腐烂等级Ⅴ单独为一组.[结论]尾巨桉伐桩分解是以半纤维素和纤维素的非结晶区为起点,腐烂等级I～Ⅲ综纤维素逐渐分解,木质素相对富集,而腐烂等级Ⅲ～Ⅴ木质纤维素各组分同时被分解.

关键词：桉树、伐桩、分解、木质纤维素、结晶度、纤维形态

所属期刊栏目：42

分类号：S718.4(林业基础科学)

资助基金：广西自然科学基金面上项目;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-08-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：160-169