光皮桦木-扁穗牛鞭草复合模式细根草根生物量及空间分布

通过研究四川洪雅县光皮桦木与扁穗牛鞭草复合模式细根、草根生物量,探讨该模式地下部分空间分布格局。结果表明,水平分布上各径级的细根与草根差异较小,0～1mm活细根生物量与草根水平分布增长曲线有一定重合,表现为:100cm>150cm>50cm;直径1～2mm活细根在水平分布上呈"V"型分布规律,水平分布变化为:50cm>100cm>150cm。在垂直分布上则差异显著,0～1mm活细根在上层(0～10cm)生物量占总根量的63.73%左右,细根生物量在整个上层(0～10cm)占比例达40.02%,中、下层占59.98%;扁穗牛鞭草草根有81.27%分布于上层,即草根上层对草根总生物量贡献最大。0～1和1～2mm细根、草根的年动态增长曲线变化规律一致,显示为同步增长和同步减少;从空间分布变化显示,光皮桦木与穗牛鞭草在0～10cm的土层存在一定生长竞争,在中、下层则竞争较小。因此,光皮桦木与扁穗牛鞭草复合模式地下部分空间分布及养分种间利用表现物种间的互利现象,存在明显的共生关系。     

台湾桤木幼林地细根生长及林地土壤抗蚀性分析

以台湾桤木+黑麦草(模式Ⅰ)和台湾桤木+自然草(模式Ⅱ)2种林草复合模式为研究对象,并以四川桤木+自然草(模式Ⅲ)作对照,研究3种模式林地内≤1mm的细根生物量分布特征和对土壤抗蚀性影响因子作主成分分析。结果表明:3种模式林地的林木细根生物量均为上层>中层>下层,各模式林地内上、中、下3层细根生物量比值分别为44∶30∶26(模式Ⅰ),51∶34∶15(模式Ⅱ),49∶33∶18(模式Ⅲ),模式Ⅰ细根年平均生物量约为后2种模式林地细根生物量的1.5倍;用抗蚀性影响因子主成分分析综合指数表明3种模式林地的土壤抗蚀性为:模式Ⅰ(0.798)>模式Ⅱ(-0.383)>模式Ⅲ(-0.399),3种模式林地土壤抗蚀性从表层到底层呈下降趋势。     

华北落叶松人工林细根生物量及季节动态

通过对关帝山华北落叶松人工林(30年生)细根的生物量进行为期1年(2004~2005)研究,结果表明,华北落叶松人工林细根(≤5 mm)生物量平均为305.26 g/m2。其中径级为2~5 mm细根的平均生物量为149.37g/m2,占根系总生物量16.11%;径级为1~2 mm和≤1 mm的平均生物量分别为39.26 g/m2和116.63 g/m2,分别占总根系生物量的比值为4.23%和12.58%。≤2 mm死细根生物量为71.85 g/m2,占根系总生物量的7.75%;2~5 mm死细根生物量为1.65 g/m2,所占比值极小。活细根(≤1 mm,1~2 mm)和死细根(≤2 mm,2~5 mm)生物量季节间差异显著(P<0.05),2~5 mm活细根生物量的季节间差异不显著(P>0.05)。     

北京山区不同林分林下植被根系分布特征及其影响因素

目的通过野外调查和室内试验分析林下植被生物量以及根系特征,为北京土石山区人工造林树种的选择和植被恢复提供科学依据。方法在北京土石山区典型代表红门川流域,以油松和侧柏林下植被为研究对象,采用样方法进行植被调查,测定林下植被生物量和根系,草本和灌木生物量采用全刈法,根系调查采用连续钻取土芯法。结果结果表明:不同树种林地根系生物量差异显著(P < 0.05),灌丛林地根系生物量最高((6.84±1.35) t/hm2),其次为侧柏((4.65±0.90) t/hm2),油松林地土壤根系生物量最低((3.33±0.93) t/hm2),且同一林地根系生物量在不同土层均基本接近;不同树种林地根长密度和根表面积密度均随径级的增大而减小,0~0.1 mm径级根系是林地根系分布最广的,其次为0.1~0.2 mm径级的根系;随林龄增大,侧柏、油松林不同径级根长密度、根表面积密度和根系生物量均呈递减趋势,且均明显低于灌丛林地;坡向显著影响林地根系生物量,半阴坡根系生物量明显大于阳坡和阴坡根系生物量(P < 0.05),林地根长密度和根表面积密度与砂粒含量显著性负相关(P < 0.05),其中径级0~0.1 mm和0.2~0.5 mm根系尤为明显,根系生物量与土壤密度间显著负相关(P < 0.05),尤其是径级0.2~0.5 mm根系。结论研究结果表明对土石山区造林树种的选取不仅要参考当地环境条件和土壤特征,还要充分考虑造林树种的生长特性。      

基于根系竞争的云杉幼苗细根内部异质性研究

以亚高山森林优势树种云杉幼苗为研究对象,通过模拟根系竞争试验,结合4种施肥处理,基于细根亚径级、根序分级等根系分类方法,从根系生物量分配及形态等方面探究树木细根在应对根系竞争时体现出的异质性规律。结果表明,云杉幼苗细根内部组分在亚径级、根序层次上均表现出显著的异质性规律;竞争区同非竞争区间0~0.5,0.5~1.0,1.0~2.0 mm细根亚径级生物量,1.0~2.0 mm细根亚径级长度和比表面积对根系竞争产生显著响应,而在0~0.5 mm细根亚径级内部,根系竞争对根系生物量、长度及表面积等指标产生影响的作用点主要集中于前两级根序上,特别是一级根上。根系竞争同土壤养分浓度间存在显著交互作用,在根系竞争研究中需单独分析土壤养分对试验结果的影响。     

高寒沙地2种锦鸡儿的根系分布

中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿是共和盆地沙丘造林的主要树种。通过剖面法比较了2种锦鸡儿10年生人工林的不同级别的根系分布特征。结果表明:2种锦鸡儿均为深根系植物,深度达到1 m。中间锦鸡儿的根系生物量主要分布在0~60 cm。其中,粗根、中根和细根分别主要分布在0~30、0~60 cm和0~60 cm。然而,它的3个不同径级根系的长度分别主要分布在0~30、0~50 cm和0~60 cm。柠条锦鸡儿的根系生物量主要分布在0~90 cm。其中,粗根、中根和细根分别主要分布在0~60、0~60 cm和0~90 cm。然而,它的3个不同径级根系的长度分别主要分布在0~60、0~60 cm和0~70 cm。因此,中间锦鸡儿的根系相对较浅,适宜吸收降雨补充的浅层和中层土壤水分。柠条锦鸡儿的根系向更深的土壤中生长,吸收深层土壤水分。这反映了2种锦鸡儿对高寒沙地半干旱气候的适应差异。     

不同砧木类型板栗根系分布特征

为探明不同砧木类型板栗(Castanea mollissima)根系分布特征,以河北省迁西县北京林业大学经济林(板栗)育种与栽培实践基地3种砧木类型(单芽砧、双芽砧、1年砧)的5年生板栗为研究对象,采用壕沟法研究根长、根表面积、根体积和不同径级根系等指标的水平及垂直分布特征。结果表明:(1)水平方向上,单芽砧板栗根系主要集中在距树干20~60 cm处,双芽砧板栗根系主要集中在距树干40~100 cm处,1年砧板栗根系在距树干20~100 cm呈均匀分布。垂直方向上,板栗根系主要集中在20~40 cm土层处。(2)双芽砧板栗根系根长、根表面积和根体积均显著高于其他2个处理。(3)3种砧木类型根系的不同径级中,0~1 mm径级根系根长和根表面积最大,根体积最小。与1年砧(对照)相比,单芽砧和双芽砧板栗0~1 mm径级根系根长和根表面积变化较大。     

林分密度对杉木人工林根系养分积累与分配的影响

[目的]探索林分密度对杉木人工林各径级根系养分积累与分配的影响,为杉木人工林高效培育与科学管理提供依据。[方法]以不同林分密度(1 800、3 000和4 500株·hm~(-2))杉木人工林为研究对象,对其不同径级根系生物量、养分含量和养分积累量进行测定与分析。[结果]杉木人工林不同径级根系生物量随林分密度增大呈上升趋势;同一林分密度下,杉木人工林细根、小根生物量最小,根头生物量最大。同一林分密度各径级根系养分含量总体表现为:氮、钾钙镁磷;总体上,细根、小根的养分含量在各径级根系中表现最高。杉木人工林根系养分积累量随林分密度增大而升高,1 800、3 000和4 500株·hm~(-2)根系养分积累量依次为162.44、273.76和274.82 kg·hm~(-2);3 000株·hm~(-2)杉木林各径级根系养分积累量显著高于1 800株·hm~(-2)。[结论]4 500株·hm~(-2)杉木人工林根系养分积累量最高,有利于促进杉木林乔木层生长。     

蒙古栎、白桦根系分解及养分动态

采用埋袋法对蒙古栎(Quercus mongolica)、白桦(Betula platyphylla)两个树种粗根(＞10 mm)、中粗根(5-10 mm)、中根(2-5 mm)和细根(＜2 mm)的分解速率和养分动态进行研究.结果表明,根系的重量保持率随时间增加呈下降趋势,这种趋势可用Olson指数衰减模型来拟合,即:Xt/X0=e-kt(t为分解时间,X0为根系初始干重,Xt为分解t时间的残留干重,k为年分解系数),通过拟合计算出年分解系数k.在本研究中,蒙古栎粗根、中粗根、中根、细根的年分解系数分别为:0.2928、0.2562、0.2928、0.3660;白桦依次分别为:0.2196、0.3294、0.3660、0.4392,基本呈现随直径增加分解速率减小的趋势.根系分解过程中,两树种各径级均是N浓度增加,可溶性糖浓度减小.在根系分解的不同时期两树种各径级N表现出不同程度的释放或富集,没有明显的规律性;可溶性糖却一直处于释放状态.分解1a时间,蒙古栎各径级根系表现为释放N元素;白桦表现为细根和中根释放N元素,中粗根和粗根富集N元素.蒙古栎、白桦细根和中根可溶性糖的释放率达90％以上,中粗根和粗根的释放率达80％以上.     

南亚热带地带性植被优势树种根系的研究

该文研究了南亚热带地带性植被7种主要优势种的根系形态,分析了根系生物量的空间分布和径级分配,初步验证提出的地下分层结构假设。结果表明:种间根系形态差异明显,乔木层优势树种有明显的主根和发达的侧根,林下层树种根系以须根为主。不同径级的根系生物量比例不同,细根（2 mm）最高比例达10.73%,粗根（20 mm）比例在46.43%～81.26%之间,并且种类之间的差异明显。不同物种根系生物量在垂直土层中的分配比例不同。对测定的优势树种而言,该文提出的地下分层结构与地上冠层的分层结构并不完全一致,可能与其生态位宽度、种间相互作用、生境有密切关系。      

辽南地区越橘根系分布特征

调查了7a生越橘在辽南地区棕壤条件下根系分布特征。结果表明:(1)5个越橘品种根幅为50～70cm,水平分布主要在0～50cm范围内;(2)根系生物量以高丛越橘、半高丛越橘较大,矮丛越橘较小;不同径级根系生物量占总生物量的比例以1～3mm的根系最大,其次为≤1mm的根系,≥3mm的根系所占比例较小;(3)康维尔、北村和斯卫克的根长密度较大,北陆和美登较小;不同径级根系根长密度占总根长密度的比例≤1mm根系最大,其次为1～3mm的根系,≥3mm的根系所占比例较小;(4)5个越橘品种根系生物量和根长密度垂直分布深度在30～40cm以内,主要分布在0～20cm土层中,其中康维尔和北村集中分布在0～10cm土层中,美登集中分布在10～20cm土层中,北陆和斯卫克在0～20cm土层内分布相对较为均匀。     

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。     

冬小麦根系形态性状及分布

【目的】了解冬小麦根系形态的动态分布规律,为优化根系构型、提高小麦产量潜力提供参考。【方法】本研究借助于微根管技术,对冬小麦根系生长至消亡过程中的根长密度、根尖数、表面积、直径和以根长为基础的根系生长速率进了原位监测。【结果】冬小麦根系的根长密度和根尖数均在拔节期达到最大值,根表面积和直径在抽穗前达到最大值;收获1周后,其根长密度、表面积和根尖数开始大幅降低;10—40 cm土层根系的平均直径较大,根长密度的最大值出现在30—40 cm土层;冬小麦绝大多数根系的直径（RD）小于0.5 mm,0.1 mm＜RD≤0.25 mm区间的根长密度是其它区间之和的1.3—2.1倍;返青至拔节前期,0—40 cm土层的根系增长速率最为显著,拔节中后期40—80 cm土层则显著增大。【结论】返青至抽穗期冬小麦的根系生长最旺盛,其生长重心也逐渐下移,收获后死亡节律滞后。深层根系的直径较小,0.1 mm＜RD≤0.25 mm区间的细根是冬小麦根系的主要组成部分。     

阔叶红松林细根分布及周转

采用根钻法和内生长土芯法对小兴安岭阔叶红松林3种林型(云冷杉红松林、椴树红松林、蒙古栎红松林)细根(≤2 mm)的生物量、垂直分布、生产与周转进行了研究,考察了细根生物量与土壤环境的相关性。结果表明：3种林型的活细根生物量均高于死细根生物量,且随土壤深度增加而逐渐降低;0－10 cm土层,3种林型活细根生物量在幼龄林和成熟林之间差异显著;细根生物量与土壤有机碳、易氧化碳、微生物生物量碳、全氮、 C/N、含水率之间呈显著正相关,与土壤水溶性碳、 pH、容重之间呈显著负相关(P<0.05);细根年生产量在0.14－0.64 kg?m－2?a－1之间,年死亡量在0.07－1.43 kg?m－2?a－1之间,云冷杉红松林成熟林细根周转率较高(1.61 a－1),椴树红松林幼龄林细根周转率最低(0.63 a－1)。     

护岸金丝柳根系分布特征和力学特性分析

了解不同土壤生物工程措施下根系分布特征与抗拉特性对土壤生物工程措施的合理配置意义重大。以竣工5年的北京市怀柔区土壤生物工程试验区4种不同种植方式(埋根、扦插、梢捆、灌丛垫)下的金丝柳根系为研究对象,测量统计不同土层深度、不同径级的根系生物量并进行单根拉伸试验,分析在不同种植方式下金丝柳根系的生物量分布特征和单根抗拉特性,结果表明:灌丛垫和梢捆措施根系主要分布在0~40cm深度的土层中,在0~20cm土层中尤为集中。灌丛垫方式下根径≤1mm的细根含量丰富(占其总量的31.3%),须根系最为发达,梢捆次之,细根含量占其总量的19.2%。不同种植方式下根系抗拉力与直径都呈正相关,且以幂函数的规律变化。在0~20cm的土层中,不同种植方式下根系的抗拉特性存在较大差异,平均抗拉力从大到小依次为埋根、扦插、梢捆、灌丛垫;而平均延伸率从大到小依次为灌丛垫、梢捆、扦插、埋根。所以,灌丛垫和梢捆方式下根系浅层生物量较大,须根发达且具有更好的延伸性能,可有效减轻表土侵蚀,应设置在水位浮动区;埋根和扦插措施下根系能抵抗更大的剪切力,更好地深入土层深处,可设置在岸堤区。      

六盘山4种典型林分林下草本细根生物量与土壤特性的关系

探究六盘山典型林分林下草本细根生物量分布及其与土壤特性的关系,为植物-土壤环境关系的理论研究和区域植被的可持续性管理提供科学依据。以六盘山国家级自然保护区4种典型林分（Ⅰ.辽东栎;Ⅱ.白桦;Ⅲ.华山松;Ⅳ.华北落叶松）为研究对象,采用根钻法测定林下浅层土(0~50 cm)中草本细根生物量、土壤含水量、土壤容重和土壤养分含量,并分析细根生物量与土壤特性的关系。结果表明,4种林分林下草本细根生物量主要集中在0~20 cm土层中,其中以林分Ⅲ林下草本植物细根生物量最多;土壤容重（0~20 cm）为林分Ⅰ最大,林分Ⅲ最低,表明土壤容重越小越利于细根生物量的积累;Pearson相关分析（未控制林分类型）和偏相关分析（控制林分类型）均表明,不同土层细根生物量主要与土壤容重、土壤含水量和土壤TP含量之间呈显著负相关(P<0.05),与土壤C∶N、N∶P之间呈现显著正相关(P<0.05)。六盘山林下草本细根生物量因林分类型而异,但主要分布在土壤表层（0~20 cm）,限制林下草本细根生物量积累的因素为土壤容重、土壤含水量、土壤TP含量、土壤C∶N、N∶P。适宜的土壤容重（0.87~1.10）、土壤含水量（14.50%~19.58%）和合适的土壤C∶N（约12∶1）、N∶P（约8∶1）及较低的土壤TP含量有利于林下草本细根生物量的积累,其中林分Ⅲ的林-草管理模式能够显著提高林下草本细根生物量,并且利于改善林下土壤理化特性,促进森林水养循环。     

长白山山地寒温针叶林带主要林型的细根生物量与土壤养分分析

以长白山山地寒温针叶林带为研究对象,选取4种不同林型（典型云冷杉林、红松云冷杉林、亚高山型落叶松林、落叶松林）分析林内细根生物量与土壤养分及其相关性．结果表明：细根生物量随土壤深度的增加而减少,0—10cm土层细根生物量富集,亚高山型落叶松林〉红松云冷杉林〉典型云冷杉林〉落叶松林,10～20cm土层细根生物量为典型云冷杉林〉落叶松林〉亚高山型落叶松林〉红松云冷杉林;细根生物量与土壤养分的偏相关分析显示：0～10cm土层的细根生物量与土壤养分无显著相关性,10～20cm土层细根生物量能有效地改善土壤有机质及氮素营养水平,均表现为显著的正相关性,与土壤全P、全K无显著相关性．     

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。