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Peng Wanga,b,c,d,e, Lei Lib,c,d,e, Qiuyan Wangb,d, Yanju Gaob,c,d, Bo Zhangb,c,d,e, Xiangyi Lib,c,d,e,*, Qiang Zenga,**
a College of Ecology and Environment, Xinjiang University, Urumqi, 830011, China;
b Xinjiang Key Laboratory of Desert Plant Roots Ecology and Vegetation Restoration, Xinjiang Institute of Ecology and Geography, Chinese Academy of Sciences, Urumqi, 830011, China;
c State Key Laboratory of Desert and Oasis Ecology, Key Laboratory of Ecological Safety and Sustainable Development in Arid Lands, Xinjiang Institute of Ecology and Geography, Chinese Academy of Sciences, Urumqi, 830011, China;
d Cele National Station of Observation and Research for Desert-Grassland Ecosystems, Cele, 848300, China; e University of Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100049, China
* Corresponding author.
** Corresponding author.
E-mail addresses: lixy@ms.xjb.ac.cn (X. Li), zengqiang@xju.edu.cn (Q. Zeng)
摘要： 在水分匮乏的生态系统中，光降解是碳周转的主要途径。然而，在极度干旱的荒漠环境中，光谱组成和植物性状对凋落物分解的联合效应仍不明确，这限制了凋落物碳通量预测的准确性。在一项为期637天的野外实验中，我们选取了3种具有代表性的荒漠植物（胡杨、疏叶骆驼刺和花花柴），通过设置6种光谱处理实验，研究凋落物的光降解过程。在全光谱下，凋落物的分解速率提升了70%，而其它5个单一光波段下，只有UV-B(280–315 nm)和蓝光(400–500 nm)显著加速了凋落物的质量损失，分别占全光谱效应的43%和29%。这两个光波段还加速了凋落物碳和纤维素的损失。而绿光(500–580 nm)则选择性地促进了半纤维素和木质素的降解，但并未整体影响凋落物的质量损失。UV-B和蓝光还分别提升了12.9%和7.0%的凋落物比叶面积，促进了凋落物的微生物降解，在25℃和60%相对湿度下室内培养24小时凋落物微生物呼吸速率分别提升了54.6%和40.6%。在4个光谱区域内，初始碳含量、木质素氮比、比叶面积(SLA)以及微生物呼吸率(LMR)与凋落物的光降解呈显著相关，其中单位面积的微生物呼吸率和木质素含量是光降解速率的最有效预测指标。这些结果阐明了光谱组成和植物性状对凋落物光降解的共同调控作用，深化了对极端干旱生态系统中碳循环机制的理解，并为地球系统模型的参数优化提供了科学依据。
