长期凋落物分解受锰氧化还原循环控制

    凋落物分解是影响养分循环和生产力、土壤性质和陆地碳平衡的关键生态过程，但影响分解速率的因素仍不清楚。传统的模型假设分解速率是由凋落物质量控制的，取决于木质素含量等参数作为预测因子。然而，在不同的森林生态系统中，凋落物锰含量与分解率之间存在着强相关性。

    该研究证明了森林生态系统中的长期凋落物分解与锰氧化还原循环是紧密耦合的。在7年的凋落物分解过程中，凋落物的微生物转化与Mn的氧化态和浓度变化是平行的。 对凋落物详细的化学成像分析显示，新近植物凋落物提供的无活性的Mn2+被真菌吸收和重新分配，在快速衰减样点产生氧化Mn3+，最终Mn积累为不可溶的Mn3+/4+氧化物。

活性Mn3+种类的形成与芳香族氧化产物的产生是一致的，这直接证明了Mn3+基氧化剂在凋落物分解中的作用。研究结果表明，针叶林的凋落物分解机制依赖于植物和微生物在凋落物层中提供、积累和再生的短期Mn3+物种的能力。

    这一观察结果表明，在植物—土壤系统中锰的生物有效性、迁移和反应度的生物地球化学限制可能对凋落物分解速率有深远的影响。

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