共和盆地东缘不同林龄青杨人工林细根生物量和形态特征

以青海共和盆地东缘5、10、15、20、25年生青杨人工林为研究对象,采用根钻取土芯法收集细根,分析0~20、20~40、40~60、60~80、80~100 cm各土层深度细根生物量、生物量密度、比根长、比表面积、根表面积密度和根长密度的差异。结果表明,20年生青杨人工林以5~7 cm径级（65.63%）、3~4 m高度级（34.38%）乔木占比最大,且均显著高于其他4个林龄的林分;青杨人工林生物量密度主要分布在0~60 cm土层,占细根总量的73.20%~76.92%,其数值随林龄增大呈增大趋势;随着不同林龄的增加,0~60 cm土层根表面积密度和根长密度占总量的80.42%和76.71%,60~80 cm的土层占8.79%和10.27%,80~100 cm的土层占10.78%和13.01%;青杨人工林生物量密度、比根长、比表面积、根表面积密度和根长密度均随林龄的增大而增大;通过RDA分析表明土壤钾离子、土壤含水量和林龄与根长密度、根表面积密度、比表面积呈显著正相关,与土壤pH、硝酸根离子呈负相关。研究认为,青杨人工林根系随林龄的增大逐渐向深层发展,不同林龄青杨人工林细根分布的差异表明群落地下分配模式不同,需要在今后研究中深入探索分配差异的机理;青杨人工林发育20 a后,可进行合理抚育,促进细根发育,最大程度发挥其生态效益。     

太行山南麓地区不同林龄栓皮栎林根系生物量及形态特征研究

选择太行山南麓地区典型树种栓皮栎为研究对象,采用土钻法研究树种细根(直径2 mm)的生物量及其细根性状,如分布和形态特征,并探讨其与土壤含水量的关系。结果表明,(1)不同林龄栓皮栎林下土壤细根生物量分布表现为10 a生30 a生40 a生20 a生,依次降低了1.77、3.01和14.05 g·m-2;在不同龄级水平方向上,土壤细根生物量分布表现为:10~20 cm土层中,10 a生细根生物量显著高于30、40 a生栓皮栎;30、40 a生细根生物量表现为0~10 cm土层显著高于10~20 cm土层。0~10、20~30与30~40 cm土层中,4种林龄细根生物量均无显著差异。在土层垂直结构上,不同龄级细根生物量均表现为随土层深度增加而减少。(2)40 a生栓皮栎林细根根长密度与土壤含水量呈极显著相关(P0.01)关系,而10、20、30 a生栓皮栎林与土壤含水量呈显著相关(P0.05)关系,不同林龄栓皮栎林细根根表面积密度与土壤含水量呈极显著相关(P0.01)关系。(3)不同林龄栓皮栎林下土壤细根比根长分布表现为随树龄增加而降低。随树龄变化比表面积表现为20 a生40 a生10 a生30 a生,根长密度表现为10 a生30 a生40 a生20 a生,根表面积密度表现为40 a生10 a生30 a生20 a生;在土层垂直结构上,4种林龄栓皮栎林下土壤细根根长密度与根表面积密度均随土层深度增加而减少,比根长与比表面积变化差异不显著。     

不同林龄杉木人工林细根形态性状的变化特征分析

为了探究杉木Cunninghamia lanceolata细根觅食能力随林龄和土层深度的变化特征，研究了福建省龙岩市白砂国有林场7、10、23、29和42年生杉木人工林60 cm土层内杉木细根形态性状(包括比根长、比表面积、组织密度和根平均直径)的变化特征。结果表明：(1)对于0～60 cm土层内总细根形态性状，比根长、比表面积均为7年生最大，29年生最低；组织密度7年生最小，29年生最大；根平均直径在各林龄间无显著差异。(2)杉木细根比根长、比表面积在各土层内随林龄的变化特征相似，均为7或10年生最大，29年生最低。(3)对于各林龄细根形态性状在同一土层内的平均值，杉木细根的比根长和比表面积均随着土层深度的增加而呈现先下降后增加的趋势；而且区分不同林龄时可以发现这一变化趋势在7年生时尤为明显。(4)7年生细根形态性状在各土层间的差异显著，塑性变化较为活跃；而29和42年生细根形态性状在各土层间的差异均不显著，塑性变化相对较弱。因此，在林分发育的后期，杉木细根自身觅食能力的下降，以及形态性状在各土层间可塑性的降低可能会导致杉木细根在林分发育后期的资源获取潜力下降，这可能会是导致杉木地上...     

黄河冲积平原杨树人工林细根空间分布特征

采用改良全根调查方法,于生长季节末期对黄河冲积平原3a、6a、9a三个林龄的中菏1号杨树(Populus deltoites cv.‘Zhonghe-1’)人工林根系空间分布特征进行了调查,并对直径小于2 mm的细根生物量、比根长、根长密度、表面积、体积进行测定分析.结果表明:在垂直方向上,各林龄杨树人工林细根生物量、根长密度、根尖数、细根表面积、细根体积总体上随土壤深度增加而逐渐减小,林龄之间、土层之间差异明显.细根在水平方向上的分布较为均匀,但林龄之间、以及距树干不同距离仍表现出明显差异.杨树人工林细根空间分布规律为林地土壤改良和培肥提供了依据.     

中低强度间伐对杆材阶段马尾松林生物量的影响

对杆材阶段不同密度的马尾松林在低强度间伐后生物量的动态变化进行了分析对比，结果表明：间伐后平均木的单株生物量和各器官生的量随密度增加而减少；随林分年龄的增加，单株生物量、皮、根的生物量因积累而增大，但枝、叶的生物量先增加后减少，在林分年龄为20a时达到最大值，随后又接近间伐前的数值，林分生物量随年龄增加而增加、其中密度为3000株．hm^-2的林分生物量始终最大，密度为3750、2655株．hm^2的林分次之，密度为4515株．hm^-2林分量小；间伐后不同密度马尾松林生物量生长量变化情况不同，密度为2655株．hm^-2的林分没有出现最大值，密度为3000和3750株．hm^-2的林分在林龄为20a时出现最大值，密度为4515株．hm^-2的林分在林龄为17a时出现最大值，说明林分密度过大会影响林分生长，应采取间伐措施调节林分密度，密度为3000和3750株．hm^-2的林分第二次间伐时间可选0在林分年龄为20a，而密度为4515株．hm^-2的林分应选在林龄为17a时第二次间伐。     

广西地区选取不同林龄的马尾松及其混交林进行土壤N素研究

在中国林业科学研究院热带林业实验中心选取59年生、34年生以及24年生马尾松纯林及其混交林共6种林分,设立样地,通过在0~60cm土层取样,分析同林龄林分、不同林龄林分间的土壤N素及其养分含量变化规律。结果表明:1)在土壤含水率、容重以及孔隙度等物理性质方面,马尾松混交林土壤明显优于马尾松纯林,不同林龄的马尾松纯林、混交林之间,各土层土壤物理性质各指标规律性较为统一,土壤含水率为34年生马尾松林59年生马尾松林24年生马尾松林,土壤容重随着林龄的增加逐渐增加,土壤孔隙度随林龄的增加逐渐减小。2)土壤N素情况,同林龄比较,34年生马尾松与红椎同龄混交林、24年生马尾松与红椎香梓楠异龄混交林各土壤酸性、有机质含量均高于同年生马尾松纯林,但是差异性不显著(P0.05);不同林龄纯林、混交林间的有机质变化,表现为34年生马尾松林24年生马尾松林59年生马尾松林。全N变化趋势和有机质是基本一致的。总之,同林龄的马尾松混交林N素性质优于马尾松纯林,而且随着林龄的增加,34年生马尾松林土壤养分在整体上优于其他林分。     

广西地区不同林龄的马尾松及其混交林土壤N素研究

在中国林业科学研究院热带林业实验中心选取59年生、34年生以及24年生马尾松纯林及其混交林共6种林分,设立样地,通过在0~60cm土层取样,分析同林龄林分、不同林龄林分间的土壤N素及其养分含量变化规律。结果表明:1)在土壤含水率、容重以及孔隙度等物理性质方面,马尾松混交林土壤明显优于马尾松纯林,不同林龄的马尾松纯林、混交林之间,各土层土壤物理性质各指标规律性较为统一,土壤含水率为34年生马尾松林59年生马尾松林24年生马尾松林,土壤容重随着林龄的增加逐渐增加,土壤孔隙度随林龄的增加逐渐减小。2)土壤N素情况,同林龄比较,34年生马尾松与红椎同龄混交林、24年生马尾松与红椎香梓楠异龄混交林各土壤酸性、有机质含量均高于同年生马尾松纯林,但是差异性不显著(P0.05);不同林龄纯林、混交林间的有机质变化,表现为34年生马尾松林24年生马尾松林59年生马尾松林。全N变化趋势和有机质是基本一致的。总之,同林龄的马尾松混交林N素性质优于马尾松纯林,而且随着林龄的增加,34年生马尾松林土壤养分在整体上优于其他林分。     

不同混交比例马尾松林细根生物量及其养分研究

采用固定样地调查法对不同混交比例的马尾松林细根生物量和细根养分含量进行比较分析。研究结果表明,细根生物量和细根养分含量垂直分布规律明显,即随着土层加深细根生物量和细根的N、P、K养分含量逐渐减少。在表土层中,0~10 cm土层中细根生物量最多,N、P、K含量也是最高。对不同混交比例林分的比较,发现马尾松比例为41%~60%细根的生物量最高。马尾松比例为41%~60%的针阔混交林细根N、P的养分储量也最高。不同混交比例林分中细根的N、P、K的含量存在一定差异。     

马尾松根际pH变化及对土壤磷有效性的影响

测定野外现实林分中不同林龄(10、20、30年)马尾松非根际土与根际土的p H值和不同浓度磷处理下马尾松幼苗(1、2年)根际的p H值,探讨马尾松根际p H值、有效磷、全磷及不同浓度磷水平下马尾松幼苗根际p H值的变化。结果表明:缺磷环境下,无论是控制实验还是野外现实林分,马尾松根际p H明显比非根际土低,二者差异显著,但不同林龄组间差异不明显。随供磷水平降低,幼苗根系使根际p H降低的能力加强。不同林龄马尾松林土壤中的有效磷含量均较低,而根际土有效磷含量明显高于非根际土,且与根际p H值呈负相关关系,说明根际p H降低有利于土壤难溶磷的活化,促进磷有效性提高,是马尾松活化土壤难溶磷的有效机制之一,有利于其在磷缺乏的土壤环境中正常生长。     

豫南山区典型林分地表层根系结构与土壤特性的关系1）

以豫南山区20年生的不同林分类型为研究对象,通过野外调查和室内分析,对林地地表层细根结构参数和土壤理化特性指标以及两者之间的关系进行研究。结果表明：麻栎—马尾松混交林土壤全氮质量分数、有效氮质量分数和有机质质量分数均高于麻栎林和马尾松纯林,且主要集中在林地0～10 cm土层中;各根系结构参数值均随土层深度增加而减少;根质量密度最大的林分类型为马尾松纯林,达到2．268 mg· cm－3;各林分类型林地表层的根系以直径在0．3～0．7 mm的细根为主。土壤有机质质量分数和土壤有效氮质量分数均与根质量密度、根长密度、根表面积密度和根体积密度存在显著的相关关系（ P＜0．05）;土壤密度与根系结构参数存在不显著的负相关关系（ P＞0．05）;三次曲线能很好的拟合土壤有效氮质量分数与根长密度、根表面积密度、根体积密度的关系,而对土壤有机质质量分数和根系各参数拟合效果较好的是幂函数或S形曲线。     

施肥方式及接种菌根真菌对1年生油松苗木根系构型的影响

为探究施肥方式和接种外生菌根真菌处理对油松苗木根系构型的影响,在大田条件下,以1年生油松菌根苗（混合接菌,HJ）和非菌根苗（未接菌,WJ）为研究对象,设置4种施肥处理:不施肥（CK）、常规施肥（CF）、指数施肥（EF）、2倍指数施肥（DEF）,对比分析苗木根系的形态（总根长、总表面积、总体积、根尖数）、根系功能（比根长、比表面积、根组织密度）及生物量等指标。结果表明:1）接种菌根真菌处理显著影响1年生油松苗木菌根侵染率;各施肥处理下,菌根侵染率均为HJ高于WJ处理。2）施肥处理显著影响苗木直径0~0.5 mm根系的形态指标;2种接菌处理下,EF处理的总根长、总表面积、总体积、根尖数均最高。3）各施肥处理下,油松苗木比根长、比表面积均为HJ低于WJ处理,而根组织密度及根系总生物量为HJ高于WJ处理。接种菌根真菌处理下,苗木根系生物量变化规律均为EF>DEF>CF>CK。综上所述,指数施肥结合接种菌根真菌处理有利于促进油松苗木根系形态构建。     

水平空间配置对南林-95杨人工林主要细根性状的影响

目的本文主要研究杨树主要细根性状的空间分布规律与株行距配置间的关系。方法本文选取4种不同水平空间配置（株距 × 行距分别为3 m × 8 m、5 m × 5 m、6 m × 6 m、4.5 m × 8 m）的南林-95杨人工林为研究对象,采用根钻法对细根生物量、比根长和根长密度的空间分布特征进行研究。结果表明:水平空间配置对杨树人工林细根空间分布特征有显著影响。在垂直方向上,低密度（6 m × 6 m）林分表层细根生物量、比根长及根长密度比高密度（3 m × 8 m、5 m × 5 m）林分显著较高;在水平方向上,长方形配置（3 m × 8 m和4.5 m × 8 m）的林分细根生物量随距树干距离的增加而减少,正方形配置（5 m × 5 m和6 m × 6 m）林分的细根生物量以及4种林分的细根根长密度、比根长与取样距离关系不明显。6 m × 6 m林分在水平各距离处均高于其他林分。长方形配置林分,株距方向上的细根生物量、根长密度和比根长总是显著低于行距方向。结论株行距过小,细根生物量会显著减小,生长受限,株行距过大,在距树干较远处细根生物量会显著降低,造成空间浪费,低密度正方形配置（6 m × 6 m）杨树人工林主要细根生长特征在4种株行距配置林分中最优,更适合杨树人工林初值株行距。      

亚热带天然林4种树木细根生物量垂直分布和主要功能性状的差异

在江西大岗山常绿阔叶混交林中,采用土钻法,对不同树龄的刨花楠、山矾、山乌桕和油桐的细根生物量及其功能性状进行测定;运用多元方差分析方法,分析树种和树龄对细根垂直分布和功能性状的影响。结果表明:4个树种的树龄对细根的生物量的垂直分布没有显著影响,细根生物量随土壤深度的增加而减小;4种树木细根单位面积的生物量和比根长等功能性状有显著差异,但土壤深度对不同细根功能性状的影响不显著;树龄对山乌桕的比根长和组织密度有显著的影响,树龄对油桐的细根直径、表面积和组织密度有显著的影响。     

黄土高原子午岭天然柴松林细根垂直分布特征

为揭示柴松林的生理生态适应机制,采用土钻法对黄土高原子午岭林区天然柴松林细根垂直分布特征和土壤物理性质进行了研究。结果表明,柴松细根生物量、根长密度、根表面积和比根长都集中分布于0～20 cm土层,总体上均随土壤深度增加而减少。柴松林地最大细根生物量分布在10～20 cm土层,最大的根长密度、比根长和根表面积均分布在0～10 cm土层;最小比根长分布在20～30 cm土层,最小细根生物量、根长密度和根表面积均分布在60～70 cm土层。土壤含水量与柴松细根生物量、根长密度和根表面积相关性达显著水平,细根生物量与>5 mm和<0.25 mm的水稳性团聚体呈显著正相关关系。说明天然柴松细根分布特征受土壤环境因子的影响,同时也反映了细根功能的转变。     

水杉人工林细根形态及生物量分布规律

[目的]研究水杉人工林细根形态和生物量分布特征,为水杉人工林管理提供数据支持。[方法]利用根钻法,对水杉细根的形态参数(直径、长度、比根长、比表面积)和生物量进行测定。[结果]随着细根根序等级的增加,水杉细根直径和细根平均长度呈现增加趋势;一级细根的比根长和比表面积远大于高级根;水杉细根主要集中在距树干1.5 m范围内;在垂直分布上,绝大部分的细根分布在0~20 cm土层;表层以小直径细根为主,而土壤深层以大直径细根为主。[结论]该研究可为细根生态过程研究及人工林管理提供数据支持。     

宁夏油松林细根生物量和土壤特性研究

以宁夏地区油松天然次生林（贺兰山、罗山）和人工林（六盘山）为研究对象,对其0～40 cm土层细根生物量、土壤特性及两者之间关系进行研究。结果表明,3个地区油松林细根生物量集中分布于0～20 cm土层,总细根生物量、活细根生物量及其所占比例大小关系表现为贺兰山>六盘山>罗山,死细根生物量呈相反规律。除表层土壤（0～20 cm土层）含水量外,3个地区土壤含水量与土壤容重大小关系均表现为:六盘山>贺兰山>罗山,且随土层深度增加,土壤含水量逐渐减小,土壤容重逐渐增大。土壤全C、全N和全P含量大小关系表现为:罗山> 贺兰山>六盘山。相关分析表明,该区油松天然次生林细根生物量与土壤水分、土壤容重相关性更大,人工林则与土壤养分如全N、全P等指标的相关性更大。     

兴安落叶松和白桦细根形态对环境变化的响应

目的细根是树木吸收养分和水分的主要器官,在陆地生态系统养分循环和能量流动中发挥着重要作用。尽管人们已经理解了细根对碳和养分循环的重要性,但是对细根在不同环境条件下的响应和适应机制仍需深入探索。本文通过比较同一树种在不同环境条件下细根形态的可塑性以及不同树种细根形态上的差异,了解环境因子和外生菌根侵染对细根形态特征的影响。方法以东北大兴安岭和小兴安岭多年冻土区（伊春冻土退化区、南翁河冻土退化敏感区、漠河永久冻土区）的优势树种兴安落叶松和白桦为研究对象,在植物生长季节采样,挖掘法获取完整根系,测定初级发育根（1、2级根）的细根直径,比根长,比表面积,组织密度,等形态特征和外生菌根侵染率。结果土壤有效氮、土壤全碳以及生长季月均温是影响细根形态特征的主要因素。在伊春冻土退化区、南翁河冻土退化敏感区、漠河永久冻土区条件下,兴安落叶松细根形态差异均不显著（P > 0.05）,外生菌根侵染率差异显著（P < 0.05）;白桦细根直径、比根长、比表面积和外生菌根侵染率差异显著（P < 0.05）,组织密度差异不显著（P > 0.05）,白桦细根直径在南翁河冻土退化敏感区最小,而比根长和比表面积最大。兴安落叶松和白桦两树种之间细根形态特征和外生菌根侵染率存在较大差异（P < 0.05）。兴安落叶松和白桦菌根侵染率与细根直径显著正相关（r = 0.64,P < 0.01;r = 0.61,P < 0.01）,与其他细根形态特征相关性不显著。结论土壤养分和生长季月均温是影响不同冻土区兴安落叶松和白桦细根形态的主要因素,兴安落叶松主要依赖外生菌根真菌适应环境变化,而白桦则是通过调整细根直径、比根长、比表面积以及外生菌根侵染率以响应环境空间异质性,外生菌根真菌的存在是兴安落叶松和白桦的重要替代性吸收策略。      

长期氮添加对阔叶红松林细根形态、解剖结构和化学组分的影响

  目的  细根作为植物吸收养分和水分的主要器官,是植物根系中最活跃的部分,对土壤环境的变化尤为敏感。氮（N）沉降改变了土壤环境,也必将影响细根的结构和功能。红松是阔叶红松林的重要组成树种。探讨不同N添加水平对红松细根化学组分、形态特征和解剖结构的影响,了解长期N添加下红松细根性状的变异和权衡,对于理解和预测全球气候变化下植物根系生理功能变化具有重要意义。  方法  于2011年5月,在小兴安岭阔叶红松林建立3个样地,每个样地设立4个不同N 添加处理,分别为对照（CK,0 g/（m2·a））、低N处理（LN,2.5 g/（m2·a））、中N处理（MN,5.0 g/（m2·a））和高N处理（HN,7.5 g/（m2·a））。在2019年7月,利用挖掘法挖取红松根系,测定其1 ~ 5级根在不同N添加处理下细根化学组分、细根直径、根长、根表面积、皮层厚度、皮层细胞特征、维管束直径、维根比和管胞特征的变化。  结果  与CK处理相比,N添加显著增加了红松细根的TN含量,LN和MN处理显著降低了C∶N;LN和MN处理显著增加了红松1 ~ 5级根直径以及1级根的平均长度和表面积,显著降低了2 ~ 3级根的平均长度和表面积;LN处理显著增加了1 ~ 5级根维管束直径、1 ~ 3级根皮层厚度和皮层细胞特征以及4 ~ 5级根管胞特征。  结论  长期N添加显著改变了细根化学组分、形态特征和解剖结构。细根直径的变异主要来源于皮层厚度和维管束直径,皮层厚度的变异主要来源于皮层细胞直径,维管束直径的变异来源是管胞平均直径和总管胞面积,细根通过调整其形态特征和解剖结构来优化其生理功能,以此应对土壤环境的变化。      

滴灌与沟灌对杨树细根空间分布的影响

  目的  探究不同灌溉方式对杨树Populus细根生长和分布的影响,为滴灌培育人工林提供理论和技术依据。  方法  以5年生欧美杨107 Populus × euramericana ‘Neva’为研究对象,在滴灌和沟灌栽培的人工林中选取标准木,分别在株间、对角和行间方向距树干20、50、100和150 cm处采用根钻法取样,比较其细根生物量密度、细根根长密度、细根比根长的差异。  结果  滴灌条件下株间方向的细根生物量密度与沟灌的差异随水平距离增加而增大(P＜0.05),对角和行间方向随水平距离增加其差异减小。滴灌下细根生物量密度在株间方向距树干50 cm处最大,对角和行间方向在距树干20 cm处最大。滴灌下株间方向的细根根长密度与沟灌的差异随水平距离增加而增大(P＜0.05),对角和行间方向的差异随水平距离增加而减小。滴灌下细根根长密度在株间方向距树干50 cm处最大,对角和行间方向在距树干20 cm处最大。滴灌和沟灌下0~40 cm土层的细根生物量分别占0~60 cm土层的81%和73%,细根根长分别占0~60 cm土层的85%和80%。滴灌和沟灌下的比根长随水平距离增加而增大,且均表现为沟灌大于滴灌,不同方向比根长的差异在距树干20 cm处最大,在距树干50 cm处最小。  结论  滴灌能促进杨树人工林细根的生长和周转,影响细根的空间分布,提高林地生产力。图4表1参28