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In the present investigation an attempt was made to characterize lignin decomposition in three forest humus profiles by the examination of their contents of simple lignin-derived phenolic compounds obtained from alkaline CuO oxidation. The total amounts of p-hydroxybenzoic, syringic, vanillic, p-coumaric and ferulic acids, p-hydroxybenzaldehyde, syringaldehyde and vanillin were determined. The acid to aldehyde weight ratios of the syringyl and vanillyl units, the weight ratio p-coumaridferulic acids and the weight ratios of syringyl and cinnamyl phenols, respectively, to vanillyl phenols were used for the characterization of the gymnosperm and angiosperm lignin in different stages of the decomposition process. The patterns of these parameters with depht point to a considerable decomposition and chemical alteration of the lignin molecule during biodegradation. Veriinderungen von Gymnospermen-und Angiospermenlignin wiihrend des Abbaus in waldhumusDie vorliegende Untersuchung beinhaltet den Versuch, Lignin dreier Waldhumusprofile und seine Veranderung wahrend der Streuzersetzung durch eine Anzahl einfacher Parameter zu kennzeichnen. Es erfolgte eine alkalische CuO Oxidation der verschiedenen Horizonte mit anschliefiender Analyse der phenolischen Ligninabbauprodukte. Nach der Bestimmung der Gesarntgehalte von p-Hydroxybenzoe-, Syringa-, Vanillin-, p-Cumar-und Ferulasaure, p-Hydroxybenzaldehyd, Syringaaldehyd und Vanillin wurden die Saure/Aldehyd-Verhaltnisse der Syringylbnv. Vanillyleinheiten und die Gewichtsverhaltnisse von Syringyl-und Cinnamyl-zu Vanillyleinheiten, sowie das Verhaltnis p-Cumarzu Ferulasaure berechnet. Diese Kennzahlen dienen der naheren Charakterisierung des Gymnospermen-und Angiospermenlignins in verschiedenen Stadien des Abbauprozesses. Offensichtlich wird das Lignin der untersuchten Standorte im Laufe der Streuzersetzung stark abgebaut. Hierbei ist das Ligninmolekiil einer betrachtlichen chemischen Veranderung unterworfen, die am deutlichsten am Ubergang von der Humusauflage zum Mineralboden auftritt. 0844-3263186103064323 f 02.5010 0 VCH Verlagsgescllschaft mbH, D-6940 Weinheim, 1986

Two forest soils (Typic Dystrochrept, Entic Haplorthod) with mor and moder were investigated by chemical degradation, IR and CPMAS I3C NMR spectroscopy and pyrolysis (Py) field ionization (FI) mass spectrometry (MS). Chemical analyses show that during litter decomposition, humification, and podzolisation, cellulose and lignin structures decrease considerably, whereas no distinct changes were found for the hemicellulose and protein fractions. These results are consistent with current hypotheses on the conversion of plant residues to stable humic substances, but the sum of chemically identified organic soil components of the litter layers only accounts for 40-50% of total organic carbon. The amounts of different carbon types were estimated by the integration of CPMAS "C NMR spectra. For the L layers this calculation assigns 56-58 % as 0-alkyl-C, 20-22 % as alkyl-C, 14-16 % as aryl-C, and 6-8 % as carboxyl-C. With increasing soil depth 0-alkyl-C (with polysaccharides as main source) decrease to 31-42 %, aliphatic C increases to 3 6 4 3 %, and aryl-and carboxyl-C show no distinct changes. The hypothesis of an increasing aromaticity during humification in soils therefore is questionable. Data from Py-FIMS confirm and extend the results of chemical methods as well as IR and "CNMR spectroscopy. In particular, the FI mass spectra of the generated pyrolysates show that the increase in polymethylene carbon during the biodegradation and humification of beech and spruce litter is partly due to an increase of saturated fatty acids. This means, Py-FIMS is able to describe the structure of wet-chemically unaccounted, individual humus constituents and thus improves the knowledge about the genesis of humic substances. Humifizierung in sauren Waldhumusprofilen mit chemischem Abbau, IR und NMR Spektroskopie und Pyrolyse Feldionisation-MassenspektrometrieZwei Waldboden (Typic Dystrochrept, Entic Haplorthod) mit Rohhumus und Moder wurden chemisch, spektroskopisch (IR, CPMAS I3C NMR) und thermisch (Py-FIMS) untersucht. Die Ergebnisse der chemischen Analyse zeigen, daB wahrend der Streuzersetzung, Humifizierung und Podsolierung Cellulose und Lignin abnehmen, wahrend sich Hemicellulosen und Proteine kaum verandern. Diese Ergebnisse stimmen mit den bekannten Vorstellungen bezuglich Streuzersetzung und Humifizierung iiberein, jedoch erklart die Summe der chemisch identifizierten organischen Bodeninhaltsstoffe der Streulagen nur 40-50 % des gesamten organischen Kohlenstoffs. Die Summe der verschiedenen Bindungsformen des Kohlenstoffs wurde durch Integration der I3C NMR Spektren errechnet. Fur die L-Lagen gilt: 56-58 % 0-Alkyl-C, 20-22 % Alkyl-C, 14-16 % Aryl-C und 6-8 % Carboxyl-C. Mit zunehmender Bodentiefe nehmen die Polysaccharide auf 31-42 % ab, der Aliphatenanteil steigt auf 3 6 4 3 %, Aryl-C und Carboxyl-C zeigen keine deutlichen Veranderungen. Die Hypothese der zunehmenden Aromatisierung wahrend der Humifizierung in Boden wird dadurch grundsatzlich in Frage gestellt. Die Ergebnisse der Py-FIMS bestatigen und erweitern sowohl die che...