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。     

三倍体毛白杨人工林浅层土壤细根对地下滴灌不同水分处理的响应

在三倍体毛白杨(triploid Populus tomentosa)人工林中,采用根钻法对不同地下滴灌(SDI)处理T1、T2、T3(分别以-25、-50、-75 kPa作为灌溉起始土壤水势阈值)和不灌溉(CK)条件下林地0～30 cm土层细根形态特征进行研究。结果表明:垂直方向上,4种处理下细根的生物量、根长密度、表面积和体积均随土壤深度的增加而显著减小,SDI没有改变林木细根的垂直分布格局。SDI显著提高了林地20 cm相似文献   

转Bt基因107杨根系分布特征

以2个转BtCry1Ac基因107杨株系及其未转基因对照为材料，研究转Bt基因107杨的根系分布特征。结果表明：1)垂直方向上，2个转基因株系与CK的总根系及各径级根长密度、表面积密度、体积密度以及生物量密度上均随土层深度的增加而显著降低，在0～30 cm土层中，根长密度、根表面积密度、根体积密度及生物量密度均达到最大值，且显著高于其他土层；2)水平方向0～150 cm, 2个转基因株系与CK的总根表面积密度、总生物量密度随着距树干水平距离的增加呈现出先减小后增大的趋势；不同径级根系表面积密度、根长密度在距树干0～30 cm处达到最大值；3)2个转基因株系总根长密度、根表面积密度、根体积密度和生物量密度均小于对照，对照与转基因株系存在显著性差异，而2个转基因株系间无显著性差异；4)3个株系在根系分布中均以细根为主，且转基因株系细根径级的根长密度、根表面积密度表现为对照大于转基因株系且存在显著性差异，对照和转基因株系中根与粗根根长密度、根表面积密度无显著性差异。     

西藏砂生槐细根分布规律研究

采用分层挖掘法研究了西藏特有灌木砂生槐(Sophora moorcroftiana)细根分布特征。结果表明,砂生槐细根生物量和根长密度在垂直分布上呈现一致性,随着土层深度的增加,呈现先增加后减少又有所增加的趋势,主要分布在20~60 cm土层,细根比根长在20~40 cm土层最大。砂生槐细根根长密度和生物量在水平方向的分布规律相似,集中分布在距离树干0~20 cm的空间,距离树干越远分布量越小。     

南疆枣麦间作系统中根长密度、根表面积密度分布特征

在和田地区的冬小麦成熟期和枣树扬花期采用根钻法采集单作小麦、单作5a生枣树、枣麦间作系统根样,利用Win-SURFER v.8.0软件进行根系根长密度、根表面积密度分析,并在小麦和枣树成熟阶段进行经济产量和地上部生物量测定,通过土地当量比进行间作系统评估。结果表明,枣麦间作系统枣树和小麦的产量和地上部生物量均显著下降。枣麦间作系统产量和地上部生物量土地当量比(1.383和1.322)均大于1,相比相应单作模式,有较高的总产量和土地利用效率。间作条件下的小麦和枣树根长密度、根表面积密度比单作相应土层根长密度、根表面积密度小。间作小麦20~60cm土层根长密度值比单作小麦相应土层根长密度值减少46.2%;间作红枣20~60cm土层根长密度值、根表面积密度值比单作红枣相应土层根长密度值、根表面积密度值减少34.5%和31.2%。5a生枣树与小麦根系在20~60cm土层生态位重叠,促使间作小麦和间作枣树根长密度、根表面积密度分布不均匀。     

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。     

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。     

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...     

香樟人工林土壤表层细根形态特征、生物量及碳氮含量变化

【目的】探讨香樟人工林土壤表层(0~20cm)细根形态特征、生物量及碳氮含量变化动态,为深入研究人工林细根的养分、水分吸收规律及碳在地下的分配特点提供基础资料。【方法】选取四川雅安市雨城区老板山31年生香樟人工林,随机设置20m×20m样地3块,于2011年的1,4,7和10月份,在各样地按"S"形选取5个采样点,采用根钻法,分0~10和10~20cm土层采集根系样品,用WinRHIZO 2005根系分析系统对细根形态进行分析,并测定细根生物量及碳氮含量。【结果】1)1~5级细根随着根序的增加,平均直径、生物量和细根C含量逐渐增大,比根长(SRL)、根长密度(RLD)和细根N含量逐渐降低。2)细根平均生物量为793.29kg/hm2,其中0~10cm土层细根生物量占土壤表层细根总生物量的64.66%;与10~20cm土层相比,0~10cm土层细根具有较高的SRL和RLD以及较小的直径;0~10cm土层细根C、N含量均高于10~20cm土层。3)细根生物量在春季和秋季较高,在夏季和冬季较低;SRL和RLD夏季最大,冬季最小;而直径夏季最细,冬季最粗;细根C含量冬季最高,夏季最低;N含量夏季最高,春季和冬季均较低。【结论】根序对细根形态、生物量和C、N含量的变化具有极显著影响,而季节对细根形态、生物量和C、N含量变化的影响要远小于根序。     

黄土高原子午岭群落演替特性研究

分析子午岭北部黄土丘陵沟壑区山杨林、白桦林、油松林和辽东栎林的生境和植被群落特征,研究演替过程中不同群落土壤水分、容重和生物量的变化。结果表明:在缓慢的演替过程中,土壤含水量和林分的正向演替呈现负相关,即:山杨>白桦>油松>辽东栎;演替导致群落的生境发生改变和剧烈的种间竞争,物种丰富度明显减少,各林分物种数和个体数目的大小关系为:山杨>白桦>油松>辽东栎;土体构型逐步得到改善;立地条件和扰动致使各林分地上生物量存在显著差异,在林龄差距不大的条件下各林分平均单株生物量的大小关系为:辽东栎>白桦>山杨>油松。该研究揭示了森林群落自然演替的规律,对森林群落的经营管理和在黄土高原丘陵沟壑区进行林草植被建设和生态环境重建具有特殊意义。     

子午岭森林群落土壤水分与生物量关系研究

通过对黄土丘陵区子午岭北部山杨林、白桦林、油松林和辽东栎林植被群落特征的分析,研究了植被演替过程中土壤水分和生物量的变化及其相互关系。结果表明,在植被正向演替过程中,土壤含水量随植被正向演替而逐渐减少,土壤含水量的大小顺序依次为山杨>白桦>油松>辽东栎;土壤含水量对树枝和树干生物量的影响较大,立地条件致使各林分地上生物量发生明显变化;在林龄差距不大的条件下各林分平均单株生物量的大小关系为辽东栎>白桦>山杨>油松。     

干旱对4种苗木根系特征及各部分物质分配的影响

为了系统研究干旱对黄土高原主要造林树种根系特征及各部分物质分配的影响,通过人为控制土壤水分,按土壤田间持水量的70%、50%、35%设干旱处理水平(各水平均设7、14和21 d),观测2年生油松、刺槐、侧柏、沙棘苗木根生物量、地上部分生物量及细根(直径<2 mm)指标(表面积、根长、根尖数).结果表明:1)随着干旱胁迫...     

Vertical Distribution and Seasonal Dynamics of Fine Root Parameters for Apple Trees of Different Ages on the Loess Plateau of China

The vertical distribution pattern and seasonal dynamics of fine root parameters for the apple trees of different ages （3, 10, 15, and 20 years old） on the Loess Plateau of China were studied. Soil coring method was used to determine the vertical distribution and seasonal dynamics of fine roots at different root radial distances （1.0, 1.5, and 2.0 m from the main tree trunk）. The fine root biomass density （FRD）, fine root length density （RLD）, and specific root length （SRL）, as well as soil water content and soil temperature were also measured. The FRD and RLD for the 10, 15, and 20 years old trees reached peak values in the 20-30 cm soil layer. For the 3 years old tree, the highest FRD and RLD were observed in the 10-20 cm soil layer. The FRD and RLD decreased with increased soil depth from the 10-20 or 20-30 cm soil layer for all age apple trees. The SRL declined with the increase of tree age. The FRD at the 1.0 m radial distance from the main tree trunk was higher than that at other radial distances in the 3 and 10 years old orchard. However, in the 15 and 20 years old orchards, especially the 20 years old orchard, the FRD at the 2.0 m radial distance was nearly equal to or higher than that at the 1.0 and 1.5 m radial distances. For all the root radiuses or the tree ages, the FRD, RLD, and SRL were the highest in spring and the lowest in autumn. The age of an apple tree does not affect the vertical distribution pattern but the biomass of fine roots and the SRL. Radial distance affects the root horizontal distribution of 3 and 10 years old trees but the 15 and 20 years old trees. Additionally, effects of soil temperature and soil moisture on fine root distribution or seasonal dynamics are not significant.     

天坛公园油松、侧柏大树根系分布特征

【目的】树木的根系分布是影响灌溉效果的重要因素,为了实现园林树木的科学灌溉,对两种常见园林树木的根系分布特征开展研究。【方法】采用根钻法对天坛公园60年生油松、侧柏大树根系进行定点逐层取样,利用Win-RHIZO Pro根系分析系统分析各径级根系(直径1mm、1~2mm、2~5mm)的根长、根表面积、根重和根体积等指标,研究油松、侧柏根系空间分布特征。【结果】结果表明,油松和侧柏各径级根系的总根长和总根表面积均以直径1mm根系最多,直径2mm的吸收根为总根量的主体。在垂直分布上,两树种均在0~60cm深度范围内有大量吸收根存在,其中,10~40cm土层是油松根系集中分布区,0~40cm土层是侧柏根系集中分布区。油松吸收根根长密度和根重密度随土层深度增加表现出先增加后减小的趋势,峰值出现在20~30cm土层处;侧柏吸收根根长密度和根重密度随土层深度增加表现出逐渐下降的趋势,峰值出现在0~10cm土层处。【结论】公园绿地中油松、侧柏的根系分布在垂直方向上与野外林地根系分布更为接近,而与同为城市绿化树的行道树根系分布差异较大;而水平方向上分布较均匀,这可能是由于公园休闲场所的密植特征造成的。     

黄土高原油松正常生长的最低需水量估计

以13年生油松人工林为研究对象,采用树高生长模拟、逐步回归、生长指数等方法,考虑降水和整地蓄水作用,估计黄土高原地区油松正常生长的最低需水量,结果表明：油松正常生长的最低需水量为540 mm,并据此计算出不同降雨量下的集水区大小。     

黄土高原刺槐细根与土壤水分特征

在黄土高原甘肃省泾川县,采用根钻法对刺槐(Robinia pseudoacacia)林地的细根和土壤水分进行动态调查。结果表明:刺槐林地0～150cm土层是树木细根的主要分布层,有87%以上的细根表面积分布。刺槐细根表面积垂直分布与剖面土壤水分间呈显著正相关(p<0.05)。生长季内刺槐林地土壤含水量动态变化为10月>4月>6月>8月,刺槐细根表面积的动态变化为4月>6月>8月>10月。刺槐细根表面积动态与土壤含水量的季节动态不完全一致。总体上刺槐细根表面积季节动态与林地土壤含水量的相关性不显著。     

黄土丘陵区中龄至成熟油松人工林的水文效应动态

【目的】研究黄土丘陵区中龄至成熟油松人工林的水文效应动态,为当地森林的经营管理提供理论依据。【方法】通过对陕北黄龙山林区典型油松人工林的长期水文定位观测,以采伐上层乔木后自然恢复的灌草地（以下简称“采伐地”）为对照,研究油松林在中龄林-近熟林-成熟林过程中林冠层对降水的再分配、枯落物层对降水的截留率及其对产流与产沙量和土壤储水量等的影响。【结果】从中龄林到成熟林,油松林冠年截留率由17.0%增加到29.7%,其年平均截留率为采伐地灌草层的5倍左右;油松林树干年茎流率平均为2.8%,且与林龄、年降水量关系不明显;油松林枯落物层对降水的年截留率约为9.7%,随林龄变化保持稳定,且与采伐地差异不显著;油松林地多年平均径流深和产沙量分别为1.76 mm/年和1.11 t/(km²·年),采伐地较油松林地分别高出10.4%和100%;油松林地0～300 cm土层年均土壤储水量为420.1 mm,较采伐地减少139.2 mm,且随林龄增加以1.8 mm/年的速率下降。【结论】油松人工林由中龄林到成熟林的发育过程中,冠层截留降水能力显著增加,年径流深、土壤储水量呈微弱下降趋势,而枯落物层截留率、林地产沙量等则无明显变化;油松林显示出强大的水土保持功能,采伐上层乔木保留地被物层不会导致严重的水土流失;通过合理间伐,可以减轻林地径流深和土壤储水量逐渐减少的不利影响,改善林地水文状况。     

垄膜集雨对陇东旱塬苹果根系分布及土壤性状的影响

为探明黄土高原旱塬区垄膜集雨措施对苹果根系及土壤性状的影响,以9 a生苹果树为试材,结合田间调查和室内测量的方法,研究垄膜集雨保墒条件下果树根系分布及土壤性质的变化特点。结果表明,垄膜和清耕处理苹果根系水平分布特征相似,垂直分布有明显差异。清耕条件下,富士苹果根系主要分布在距离主干30~150 cm内的20~80 cm深土层中,以40~60 cm土层分布最多;而垄膜集雨处理根系主要集中在 0~20 cm 土层中,占根系总量的48.18%,随着土壤深度的增加,根系生物量减少,表现出根系上浮现象;垄膜和清耕处理土壤体积质量与总根长、根系生物量、根系表面积、根长密度均呈极显著负相关,而土壤含水量与根系各指标呈极显著正相关;垄膜处理下,0~40 cm土壤体积质量明显降低,而土壤含水量显著提高。