林木根系生态研究综述

林木根系生态研究是森林生态系统研究整体的一部分。研究内容包括：林木根系的生态可塑性、林木根系在生态系统物质循环中的作用及林木根系改善土壤物理性质有效性等方面。认为林木根系生态场研究将是今后根系生态研究的一个重要方面。     

林木根系呼吸影响因素及根系呼吸对全球变化的响应

林木根系呼吸受多种环境和人为因素影响，对温度（包括大气、土壤温度）的响应呈正相关，温度通过影响根系活性从而促进或抑制根系呼吸二氧化碳释放量。土壤湿度对林木根系呼吸的影响效应与温度相似。适宜的温度能够促进根系呼吸的进行。不同的森林类型的根系组织中氮元素和还原性糖等化学成分含量不同，这从生理的角度解释了不同物种间根系呼吸的差异，包括施肥和采伐等在内的人为因素，通过改变土壤理化性质，也在一定程度上影响着根系呼吸二氧化碳释放量的大小。森林生态系统内根系呼吸对全球变化的响应积极。在大气温度和二氧化碳浓度增加的趋势下，植物光合能力增强，更多的光合产物分配到地下，根系呼吸也出现相应的增强。就林木根系呼吸的主要影响因素及其对全球变化的响应等方面做综合论述，以期为更深入探讨根系呼吸机理、调控因素及其对营林措施的响应等内容提供参考依据。参53     

林木根系研究综述

林木根系研究始于18世纪,发展至今,研究主要集中在林木根系的生态学、生物学、生理学、固土力学等方面,林木根系与生态环境相互作用的机制、林木根系生理学、林木根系固土力学机理的研究和应用将是今后根系研究的重要方向.     

植被根系与生态环境相互作用机制研究进展

系统分析了植被生长环境条件对根系生长特征、分布规律、形态以及生理生态等特征产生的深刻影响,以及根系对其所生长的环境条件具有的调节改善功能.阐明了根系与环境条件的相互作用可以形成良性微生态环境,在水土流失严重区,植被根系的存在可以大大提高土壤的抗侵蚀性能,在生态环境的治理和恢复过程中具有重要的生态意义.同时,根系作为生态系统中的一个重要组成部分,在植被演替过程也占有重要地位.演替早期的树种的根系分布深度和根系总长度都要比后期树种的高,这种分布特征使得林木得以吸收深层的水分和养分,并为顶极植物的生长创造良好的     

根系生物量及其对根际生态系统响应的研究进展

根系生物量基于根系生长发育状况进行测定,而根系生长发育不可避免会受到根际影响,因此根际必然会对根系生物量产生作用.基于当前国内外关于根系生物量的相关研究,分别从根际温度、根际水分与气体、根际营养元素以及根际微生物4个方面综述根系生物量对根际生态系统的响应机制.在此基础上,提出全球变暖与CO2浓度升高、大气氮沉降以及生态退化与恢复过程这3个全球化问题在根系生物量对根际生态系统的响应中有何影响.目前,未见根系生物量对根际生态系统响应的研究报道.在全球生态环境问题日益加剧的背景下,人类活动极大地影响了根际生态系统,探明根系生物量对根际生态系统的响应机制,将为全球生态问题提供应对策略,并协调人与自然之间的关系,实现人与自然的和谐发展.     

树木根系呼吸及其对环境的反应研究进展

对根系呼吸在植物生态系统碳平衡中的作用、根系呼吸的碳消耗、根系呼吸与林木生长间的关系、土壤温度、CO2、养分以及水分对根系呼吸的作用等方面进行了综述。结果认为,由于根系呼吸占土壤碳释放的40%～70%,是土壤碳过程的一个重要环节,是植物生态系统碳平衡的重要组成成分。植物通过根系呼吸可消耗8%～52%的叶片光合作用所固定的碳,是影响植物生态系统初级生产力的重要因素。通常根系维持呼吸占根系呼吸的大部分,它在一定范围内随根系年龄的升高而提高。土壤温度和CO2对根系呼吸的作用有一定争议,但普遍认为CO2体积分数升高大幅度降低根系呼吸强度,土壤温度升高会显著提高根系呼吸强度。土壤养分对根系呼吸的影响主要起因于根系生长和根系吸收养分对能量的消耗,尤其是根系蛋白质的周转和修复对能量的消耗。土壤水分显著影响根系呼吸强度,但这方面的研究较少。     

澳洲坚果根系研究

本文总结了澳洲坚果根系在果树的生长发育、养分获取和抗水分胁迫等方面的重要作用,探讨了根际在维持该果树生长和发育中的功能,讨论了根系的组成分布、功能以及丛枝菌根真菌对果树的影响,以深入了解果树根系生态系统,为果树的可持续发展提供参考。     

根系分泌物与根际微生物互作的研究进展

根系分泌物是植物与环境进行物质、能量和信息交流的重要载体,与根际微生物具有紧密的互作关系。重点概述了根系分泌物对根际微生物种群、数量、分布和生长发育的影响以及根际微生物对根系分泌物的影响与机制。深入研究根系分泌物和根际微生物是根际生态系统的重要组成部分,微生物非培养新技术的创新与突破将有助于揭示根际微生态规律,挖掘和利用根际功能微生物。     

国外城市林木根系生态系统研究综述

审查了现有的关于地下特有的城市设施是怎样影响根系以及在这个地下环境中林木根系对生物地球化学进程的贡献的一些研究。城市环境的土壤特性一般包括土壤紧实度及其他阻碍根系拓展物理指标,提高pH,改变温湿度以及污染物的出现。这些条件的改变可能会改变根系的生长动态、形态及其生理学特性。同时,林木根系以其对地下同化碳40%~73%的贡献,对土壤环境有着深远的影响。城市根际生态学对研究来说有着不断更新的话题,不仅由于它在城市生态系统中的关键作用,而且还因为它在全球环境问题中所扮演的角色。除了对地上生长显著的贡献外,土壤环境中根系的拓展通过对土壤结构和排水性能的影响而保持着对环境持续的影响。根系的影响被根系生物活性的密切作用进一步调节,结果就是碳储存和养分循环。同时,对当前新的研究进展与问题进行了讨论。     

林分密度和立地类型对北京山区侧柏人工林根系的影响

该文采用土柱法对北京山区侧柏人工林的根系分布特征进行了调查研究.结果表明:林分密度、立地类型及其交互作用均对侧柏人工林根系产量与垂直分布有极显著的影响,并以林分密度的作用强度最大.侧柏林土壤表层的根长密度(P0.05)、根系表面积密度(P0.001)随着林分密度的增加而显著增加,但这种势态随土层加深变幅递减.直径1 mm的根系长密度所占比例、直径1 mm和1～2 mm根表面积密度所占比例以及根体积密度所占比例随林分密度的提高而显著提高的现象表明,在种内竞争前提下,侧柏林木通过提高个体细根产量而提高对土壤资源的利用强度,并获得有限的土壤资源.侧柏人工林林木根系的根长密度、根表面积密度随着立地条件的改善而显著降低,根长密度、根表面积密度在立地类型间的差异有随着土壤层次的加深而减小的趋势.阳坡薄土立地林木根长密度、根系表面积密度平均比阳坡厚土立地高20.4%和20.9%.该现象表明,在瘠薄立地上,侧柏林木通常采取提高根系吸收范围的对策获取有限的土壤资源.      

土壤水分与养分对树木细根生物量及生产力的影响

树木细根是吸收水分和养分的重要器官,它的生长、死亡、分解在森林生态系统养分循环中起着重要作用。根系对水分和养分的吸收密切复杂地联系在一起,土壤水分和养分有效性对细根生长与发育影响不同,但细根生长的季节动态与土壤水分的季节动态分布规律一致,增加土壤水分显著增加细根生物量;而增加土壤养分对细根生长变化的影响较复杂,多数研究结果认为随土壤养分的增加,细根生物量增加或减少,低级根的根长和直径普遍增大,比根长减小。水肥耦合处理下的细根生物量显著大于灌溉和施肥处理下的细根生物量,并具有明显的季节规律性;水肥耦合会使细根根长密度增大;细根寿命暂时性缩短或延长等。在分析了不同树种在不同立地条件下细根生长规律及变化原因后,依据研究现状提出将来水肥耦合处理条件下树木根细的研究方向。参56     

基于森林生态连清体系的中国森林生态系统服务特征分析

森林生态系统服务全指标体系连续观测与定期清查(简称“森林生态连清”)体系将森林资源连续清查系统,森林生态系统定位观测研究网络(CFERN)有机结合在一起;前者可以提供森林资源数据信息,通过后者获得森林生态系统各要素生态结构、过程和功能的机理机制和服务研究所需参数。基于第八次(2009—2013年)全国森林资源清查数据,本文采用森林生态连清体系,对涵养水源、保育土壤、固碳释氧等7类13项森林生态系统服务进行物质量和价值量两方面的评估,并分析了不同地区和不同服务项生态效益特点。结果表明:中国森林生态系统服务总价值为12.68万亿元/a,相当于2013年全国GDP的22.3%,是当年全国林业产业总产值的2.68倍,每年为每位国民提供了约0.94万元的生态系统服务。在总价值量中,生物多样性保护价值量最高(占总价值量的34.20%),其次为涵养水源价值量。各项服务的物质量和价值量西部地区均最高,主要原因是该地区森林资源面积较大,降水、温度、土壤类型和树种等也有重要影响。东部和西部地区森林资源占有比例和产生生态系统服务价值比例对比,森林资源面积相近的东部和东北地区产生生态系统服务价值对比,均体现出中国森林资源分布变化、温度梯度变化和水分梯度变化的基本规律。      

西北生态脆弱区城市绿化设计——以银川市为例

基于西北地区实际,以生态学原理和美学思想为宗旨,以银川市为例,按照适地适树,地域生态特色突出,从城市森林规划设计、植物配置与造景、树种选择等关键环节入手,科学合理地构建层次多元、生态多样、功能最优的城市人工生态系统,达到城市生态的良性循环和持续发展。     

洞庭湖森林生态系统空间结构均质性评价

以东、南、西洞庭湖区域君山岛、龙山、赤山岛龙虎山林场、明朗山、常德林场、和洑林场和桃源县天然次生林为对象,借鉴生态学有关生态系统内部均衡和均质原理,在森林生态系统(斑块)尺度,从空间结构的混交、竞争、空间分布格局3个方面分析提出空间优化的均质性目标、均质性指数及均质性评价方法和评价标准.结果表明:15个洞庭湖湿地调查林分平均均质性评价指数为0.2517.均质性评价的5个等级中处于l级和2级的林分为12个,占80％,处于3级的林分只有3个,仅占20％.说明洞庭湖各林分整体上在空间结构、生长环境和树种优势度等方面不具有明显优势,离理想空间结构差距太大;按照高程不同,洞庭湖湿地从湖沼到丘陵岗地,林分空间结构均质性特征逐渐增强.森林生态系统空间优化均质性目标及均质性指数的提出是森林可持续经营空间途径的拓展,为森林经营的理想空间结构及其表达探索一条新途径.     

土壤水分、养分对树木细根生长动态及周转影响研究进展

综述了土壤水分、养分及二者耦合效应对细根的生长动态及周转的影响研究进展,并针对森林生态系统物质循环的特点,提出未来应加强人工林细根的水肥耦合、不同级别细根对水肥耦合的响应、水肥变化对不同类型森林土壤生物的影响以及全球变化背景下不同森林生态系统细根生长与周转水肥耦合效应4个方面的研究,为准确评价森林生态系统的水分、养分循环过程提供依据。     

北京市经济林生态系统服务功能评估

依照《森林生态系统服务功能评估规范》（LY/T 1721-2008）,以北京市13个区县、14个经济林树种为研究对象,定量评估北京市经济林生态系统服务功能。结果表明,北京市年经济林生态系统涵养水源和保育土壤等7项评估指标总价值为78.41亿元,以涵养水源（30.15亿元·a^-1）、固碳释氧（17.42亿元·a^-1）、净化大气环境（11.59亿元·a^-1）为主;北京市各区经济林生态系统中密云区、平谷区和怀柔区的服务价值相对高于其他区县;以板栗林生态服务价值量较高（29.90%）;北京市各项生态服务功能空间分布格局由大到小基本呈现为:东北部、西北部、西南部、东南部、中部。     

极端干旱地区胡杨林根系分布的非线性分析

依据2006年5—7月在极端干旱区额济纳旗的实测资料，对胡杨林的根系分布特征进行了分析与研究，期望对全面认识胡杨根系、根系吸水及胡杨SPAC系统进一步的研究提供有力的试验依据和理论支持.该文将根系分为输运根系（d02 cm）和吸水根系（d≤02 cm）.输运根系的分布存在分形现象，根系土壤水分的变化对胡杨输运根系的分布有着直接影响.分析过程引入了土壤含水率期望的概念，当土壤含水率期望的平均值为25.03 cm·g/g时，输运根系分布的分维值为2.000 7；当土壤含水率期望的平均值为55.95 cm·g/g 时，输运根系分布的分维值为1.627 5.即当土壤含水率期望值较低时，输运根系分布的分维值较大；当土壤含水率期望值较高时，输运根系分布的分维值较小.对于吸水根系，该文建立了根长密度在垂直和水平方向的一维分布函数以及二维分布函数.采用指数函数对吸水根系的根长密度分布函数进行拟合，拟合函数与实测数据的R2分别为:0.89、0.68、0.73和0.69，说明胡杨吸水根系根长密度的分布基本符合指数衰减规律.      

森林生态系统生态服务功能研究进展

森林生态系统是地球生命系统的重要结构和功能单元,其生态服务功能体现于生态系统和生态过程所形成的有利于人类生存与发展的生态环境条件与效用。评价森林生态系统的生态服务功能,多运用实际市场法、替代市场法和假想市场法对其空气净化、固碳释氧、水土保持、维持生物多样性等功能指标进行价值计量。通过对生态服务功能实现机理、干扰机制的研究证实了要稳定发挥生态服务功能就必须首先保证系统结构的完整和稳定;系统服务功能评价、动态管理及补偿机制的研究则为系统的经营和管理提供了技术支撑和决策参考。然而,现有的评估体系和评估方法尚不统一、功能机理研究缺乏系统而深入的理论成果。因此,今后的研究需进一步统一评估体系与方法,拓展研究的时空尺度,揭示系统的功能机理,建立评价模型,从而服务于森林生态系统服务功能的持续管理。