滴灌密植枣林细根及土壤水分分布特征

为明确黄土丘陵区滴灌密植枣林（Ziziphus jujube Mill.)细根（直径＜2 mm）及土壤水分的空间分布特征,以无滴灌稀植枣林为对照,利用根钻法（洛阳铲）分别获得12 a生密植枣林地0～5.4 m和12 a生稀植枣林地0～10.4 m土层的细根干重密度,及0～10.4 m的土壤水分。结果表明：枣林细根干重密度随土层深度的增加而减少,50%以上的细根集中分布在0～0.8 m的土层中,该土层为根系密集层。密植枣林的细根干重密度较稀植枣林高,而细根最大分布深度却相反,密植枣林细根最大分布深度为5 m,稀植枣林为10 m。密植枣林土壤水分低值区的土层达3.0 m,稀植枣林延伸到4.6 m。该研究表明滴灌密植对枣林根系分布及土壤水分有显著影响,滴灌可减短枣林细根最大分布深度,滴灌条件下密植枣林整体根系较浅,有利于减轻深层土壤水分消耗。     

坝上地区不同退化程度小叶杨细根分布特征

为了研究坝上地区不同退化程度小叶杨的细根分布特征,使用土柱法对比了未退化、中度退化和重度退化小叶杨的细根在水平和垂直方向的根系参数的分布规律以及差异,并分析了根系参数在不同土层中的占比.结果表明:(1)随着林地土壤含水率逐渐减小,小叶杨的退化程度加重,细根在表层的占比逐渐增加,在深层的占比逐渐减小.(2)在垂直方向上,...     

灌溉方式对杨树人工林细根分布特征的影响

[目的] 探究滴灌对北京市大兴区林场5—6年生欧美107杨树人工林细根分布的影响，为干旱沙地条件下营建人工林提供理论支持。[方法] 采用根钻取样法，对比滴灌和常规灌溉条件下细根生物量在不同方向、不同水平距离和不同土层深度的差异。[结果] 滴灌没有改变细根的空间分布格局，细根在水平方向的距树干50 cm内，垂直方向的0—40 cm土层集中分布，不同方向的细根分布表现为：株间>对角>行间。滴灌对细根生长和分布的影响受滴灌后形成的湿润带范围影响，株间方向细根生物量在水平和垂直方向的分布特征与对角和行间方向差异明显，湿润带范围内细根生物量均与常规灌溉差异极显著（p<0.01）。[结论] 滴灌条件下的杨树人工林较常规灌溉有更多的细根分布，可以更充分利用地下资源，促进林木生长，提高林地生产力。     

珍贵树种黄花梨的栽培技术解析

通过黄花梨生物学特征,对黄花梨的栽培技术进行剖析,主要从良种选择、整地、施肥管理等方面分析黄花梨的种植技术,以期提高黄花梨的经济效益。     

黄土丘陵半干旱区人工林细根分布特征及土壤特性

采用连续钻取土芯法对黄土丘陵半干旱区典型林分和荒坡地进行了根系采样,分析了人工林生长发育过程中的细根垂直分布特征及其土壤特性.结果表明,7个林分细根的生物量、根长密度、表面积、比根长等形态测定参数均具有明显的垂直分布特征,即随着土层深度的增加而显著减小.0-60 cm土层的平均值,细根生物量、根长密度、细根表面积指标均以14龄沙棘林最大,30龄刺槐林次之,10龄刺槐林最小,比根长则以10龄刺槐林最大,14龄沙棘林与30龄刺槐林最小.不同类型林分150 cm以下土层均存在明显的干层现象,乔灌种差异对其影响很小,随着林龄的增加,土壤干燥化程度增加;乔木刺槐林对土壤容重的改善作用大于2种灌木林,随林龄增加改善土壤容重的深度增加;不同林分土壤有机碳垂直分布特征与根系一致,0-60 cm土层的土壤有机碳平均含量,以24龄沙棘和50龄柠条林最高,10龄刺槐林最低.     

黄土丘陵区不同树龄旱作枣园细根空间分布特征

以黄土丘陵区2、6、10、15龄旱作枣林(Ziziphus jujube cv.Junzao)为研究对象,采用根钻法,距树干0.5、1、1.5 m处、分层(0.2 m)钻取土样,分析了旱作枣林细根随树龄的变化特征。结果表明:随着枣林树龄增大,枣林细根根长密度增加,比根长减小;2龄枣树细根主要分布于径向1.5 m以内和垂向1.6 m以上,10、15龄枣树细根分布超过径向1.5 m和垂向3 m以上,并在株间形成根系高密度区,6龄枣树细根径向分布范围大于2龄,垂向分布与10龄和15龄接近;不同树龄枣林细根根长密度均随土层深度增加而减小,且主要集中在0~0.6 m土层中;随着树龄增加,细根根长密度径向分布无差异(10、15龄)。研究表明:2、6龄枣林应靠近树干地表处施肥,而理论上成熟期10、15龄枣林可在林内任意位置施肥;同时为防止枣林减产和退化,需增加枣林管理措施以有效降低枣树自身奢侈性耗水和非生产性耗水。     

黄土丘陵区人工油松林地土壤特性及细根特征研究

在野外调查和室内实验分析的基础上,研究了黄土丘陵区人工油松林生长发育过程中的细根垂直分布特征及其土壤特性。结果表明:(1)小密度林地改善土壤结构能力最好,其次是中、大密度,采伐地最差。(2)小、中、大密度林地0—300 cm土层土壤含水量分别为12.95%,12.87%和12.78%,表现出随林分密度增加而减少的变化趋势,采伐地则为17.10%,说明采伐地土壤水分在一定程度上得到了补偿。(3)油松细根主要分布在0—60 cm土层,占细根总量的90%以上。(4)细根分布与土壤特性关系密切,以40—60 cm土层最为显著。     

黄土丘陵区油松林细根在坡面的空间分布特征

以黄土丘陵区人工油松林坡地为研究对象,采用网格法,距坡顶10m(SP1),20m(SP2),30m(SP3)和40m(SP4)处,分9层(20cm/层)钻取土样,分析了细根形态、生物量的空间分异特征。结果表明:(1)油松细根生物量和根长密度主要分布在0—100cm的土壤中,占0—180cm土壤的83%和81%,并随土层深度增加呈指数下降趋势,比根长则随土层深度增加而逐渐增大;(2)SP1处细根生物量(1.26 mg/cm~3)、根长密度(7.21 mm/cm~3)、根面积密度(13.28mm~2/cm~3)显著小于SP2,SP3和SP4(p0.05),而SP1处比根长(1 099.36 mm/mg)、比根面积(1 075.48mm~2/mg)显著大于其他坡位处的(p0.05);(3)油松细根在坡面的空间分异性,是由于不同坡位立地条件下土壤水分的显著差异导致,其影响程度达到极显著水平(p0.01)。研究结果对于揭示立地条件对根系行为的影响机制具有一定的参考价值,为黄土丘陵区水土保持植物措施的配置提供科学依据。     

泥石流源区新银合欢细根质量动态与垂直分布特征

 以中国科学院东川泥石流观测站人工林中3、5、9、14和20年生新银合欢为研究对象,采用分层挖掘法对距树干1.0 m处细根质量动态与细根质量密度分布进行研究。结果表明:新银合欢细根质量在相同范围剖面中并非随树龄的增加而单一增大,而是先减小后增大;不同树龄细根质量密度最大值都出现在0～20 cm土层,呈现出明显的表聚特征,但随树龄的增加,根系集中化特征减弱,表现为向深层化扩张、均匀化方向发展;细根质量密度与土层深度相关性关系明显,垂直分布特征遵循指数函数分布,其中根径D≤2 mm细根在细根分布特征中起主导作用,而2 mm<D≤5 mm细根对细根分布特性影响不大。研究结果可为生物措施防治泥石流提供重要依据。     

土壤水分胁迫对红砂幼苗细根形态和功能特征的影响

通过盆栽人工模拟干旱试验,研究了土壤水分胁迫对红砂幼苗细根形态及功能的影响。结果表明:(1)随胁迫程度的加剧红砂幼苗细根直径和体积呈减小趋势,而根长、比根长、表面积、比表面积均呈增大趋势,表明在胁迫条件下,红砂幼苗细根可通过根长、比根长、表面积、比表面积的增加与直径和体积的减小来适应逆境胁迫。随根序的升高红砂幼苗细根直径呈增大趋势,而根长和比根长表现出减小趋势,比表面积呈先升高后降低的趋势。(2)随胁迫程度的加剧红砂幼苗细根全C含量呈降低趋势,而全N含量先呈明显的降低趋势,后呈升高趋势,表明在中度胁迫下红砂幼苗细根呼吸作用明显降低。随根序的升高红砂幼苗细根全C含量呈增加趋势,而全N含量呈下降趋势,表明红砂幼苗较低级根序具有较强的呼吸作用与代谢活性。(3)红砂幼苗细根根长与全C含量之间呈极显著正相关关系;直径与全C含量之间呈显著正相关关系;比根长与C含量呈显著负相关关系。     

水分胁迫条件下玉米毛状根再生植株耐旱性研究

以玉米毛状根再生植株为材料探讨其抗旱性,通过形态学指标：株高胁迫指数、干物质胁迫指数、根数、根长、根体积、根干质量、根的总吸收面积、根的活跃吸收面积及根冠比在水分胁迫下的变化的分析、灰色系统分析,表明根干质量、干物质胁迫系数、单株叶面积、根冠比、根体积与抗旱指数关系较密切。研究表明,毛状根再生植株由于强大的根系,即使在水分胁迫下仍能保持良好的根源水分信号,具有较强的抗旱能力。     

板栗细根碳、氮、磷化学计量时间变异特征

【目的】 探讨生长季内板栗 (Castanea mollissima) 细根碳 (C)、氮 (N)、磷 (P) 化学计量特征,为有针对性地培育板栗,提高有效经济产量提供理论依据。 【方法】 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6年生板栗树为研究对象,在生长季内 (4—10月份) 采用连续根钻法 (内径为8 cm),分别在距树干50 cm和100 cm的不同土层 (0—20 cm、20—40 cm和40—60 cm) 处取样,分析计算了不同空间分布上板栗细根C、N、P的化学计量特征。 【结果】 板栗细根C、N、P含量的均值分别为382.01 g/kg、7.99 g/kg和1.06 g/kg,C/N、C/P和N/P均值分别为50.48、377.35和7.62。在生长季中,板栗细根C、C/N、C/P在6—9月份基本维持在较高水平且6月份最大,而N和P在6月份含量相对较少,在4月份达到最大值,N/P则在生长季末达到最大值。板栗细根C、N、P含量在空间上也表现出差异。C含量在20—40 cm最多。这一土层中,距树干50 cm和100 cm处,C含量的最大值分别出现在7月份和6月份,生长季C含量分别增加了26.82 g/kg和11.84 g/kg。N和P含量在0—20 cm最多。这一土层中,距树干50 cm处,N含量在4月份最高,P含量7月份最高,生长季N含量和P含量分别减少了1.39 g/kg和0.60 g/kg。距树干100 cm处,N含量在4月份最高,P含量8月份最高,生长季N含量和P含量分别减少了2.91 g/kg和0.56 g/kg。整体变异分析表明,板栗细根N、C/N、C/P、N/P受不同月份的影响最大,C、P受不同土层深度的影响最大,距树干距离因素的影响是最小的。通过对N、P含量和N/P比值的分析可知,该地区板栗生长受到N、P共同限制,且更易受到N限制。 【结论】 板栗细根C、N、P及其化学计量比在时间和空间上差异显著,其受到的影响因素不同。在进行水肥管理时,应根据不同时间和空间上板栗细根的特征进行合理的管理,并充分考虑N、P含量尤其是N含量的限制。      

氮沉降对细根分解影响的研究进展

随着人类干扰的加剧,大气中氮沉降量迅速增加,并显著影响生态系统碳循环过程。细根分解不但是陆地生态系统重要的碳汇和矿质养分库,也是土壤碳及养分的主要来源,对陆地生态系统物质和能量循环具有重要意义。细根分解是植物、土壤动物、微生物及土壤微生态系统间复杂的互作过程,氮沉降对细根分解速率的影响较为复杂,系统深入地研究氮沉降下植物、土壤动物、微生物与土壤微生态系统的相互作用方式与机理,对探索定向调控细根分解过程、预测生态系统对全球变化的响应具有重要的指导意义。对细根分解对大气氮沉降的响应进行了全面总结,系统分析和详细描述了氮沉降对细根分解关键因素的影响,及氮沉降对细根分解影响的机理;总结了目前细根分解研究中存在的问题,并对未来重点研究方向进行了展望,以期为深入研究氮沉降与陆地生态系统碳循环间的交互作用及反馈机制提供参考。     

黄土坡面细沟流速随细沟发育的特征

研究细沟流速特征是对细沟侵蚀发育机理探讨的必要方面,通过不同雨强(1.5,2.0,1.0mm/min)连续室内纯净水人工模拟降雨试验,分析不同坡度(10°,15°,20°,25°)、不同坡长(5,10m)条件下细沟流速随细沟发育的变化特征。结果表明,坡面发生细沟侵蚀且再降雨小于前降雨强度的条件下,细沟流速随时间变化的差异极小,可以利用坡面平均细沟流速进行此阶段的相关研究分析;相同降雨条件下,坡长对细沟流速的影响不显著,细沟流速与细沟流路之间的关系应作为进一步研究对象;细沟流速与坡度呈负相关关系,随着降雨进行,细沟的发育,相关程度逐渐增大。     

确定陡坡细沟侵蚀含沙量的解析方法

该文介绍一种解析方法，由细沟剥蚀率与含沙量关系以及剥蚀率与水流含沙量及沟长的微分物理表达式，推求出了含沙量与沟长关系数学表达式。提出了一种侵蚀细沟含沙量量化计算的新方法。并将用该方法计算得到的两种流量下细沟水流含沙量结果与由试验值进行了比较，结果表明：两者相关密切，得到的R²值均很高，最低为0.81，验证了此解析式的有效性。验证了细沟土壤侵蚀的剥蚀率与水流含沙量的关系式的正确性。     

海涂围垦区不同耐盐树种根际土壤团聚体形成及养分分布特征

以温州宋埠围垦区的滨海潮滩盐土为研究对象,种植泌盐乔木——柽柳(Tamarix chinensis)、拒盐灌木——厚叶石斑木(Rhaphiolepis umbellata)和拒盐乔木——白榆(Ulmus pumila),分析植树2 a后各树种根际土壤团聚体形成及养分分布特征。与裸地相比,柽柳、厚叶石斑木和白榆根际土壤pH分别下降0.14、0.43、0.39,电导率分别下降80%、70%、72%。裸地土壤粒径均小于0.053 mm,各树种根际土壤形成的微团聚体(0.25～0.053 mm)占土壤总质量的5.0%～5.9%,大团聚体(2～0.25 mm)占比小于1%。相比粉+黏团聚体(<0.053 mm),微团聚体中有机碳和游离铁含量分别呈现上升和下降趋势,表明微团聚体形成可能是一个脱铁富碳过程。与裸地相比,各树种根际土壤全氮和碱解氮显著增加,而速效钾含量显著下降。各树种根际土壤全氮和碱解氮含量以白榆最高(分别为1.20 g·kg–1和42.6 mg·kg–1),且微团聚体中全氮和碱解氮显著高于粉+黏团聚体。综上所述,植树2a后,各树种根际土壤盐碱度显著下降,且形成团聚体,表明柽柳、...     

水分生态环境对刺槐细根垂直分布的影响

采用土钻法,对安塞县和长武县的刺槐细根面积垂直分布特征进行调查研究,结果表明:（1）刺槐细根的垂直分布与水分生态环境密切相关,现存的细根密度是对具体生境逐步适应调整的结果。（2）刺槐在遗传特性上表现为深根性树种。刺槐细根的垂直分布除了受树种遗传特性的影响,很大程度上受水分生态环境的影响。（3）刺槐细根的垂直分布区域与降雨的补偿深度基本一致,如果土壤中的水分得不到很好的补偿,将对刺槐的生长造成很大影响。因此,黄土高原营造人工林,应充分考虑降水对土壤含水量的补偿深度和补偿程度,以水分生态环境中所能容纳的适宜细根密度为依据确定造林密度,才能使树木达到最大生产力。     

祁连山不同混交度青海云杉林细根形态特征及与土壤理化性质的关系

[目的]揭示祁连山青海云杉中龄林细根分布与土壤环境的互作关系,明晰不同混交度下土壤养分对细根发育的贡献因子,为祁连山天然林抚育经营提供理论依据。[方法]采用根钻法对混交度为0,0.2,0.4,0.6的青海云杉中龄林进行细根取样,揭示不同土层细根形态特征,剖析了与土壤理化性质的关系。[结果]细根生物量集中分布在0—20 cm土层,0—20 cm的土层细根生物量密度、根长密度、根表面积密度、比根长、比表面积显著高于20—40 cm土层(p<0.05),混交度0.4的林分各土层细根形态指标最大。4种混交度林分各土层中全氮含量、全磷含量、速效钾含量、有机质含量随土层深度的增加呈降低趋势,且各土层均以混交度0.4为最高。细根的总生物量密度、根长密度、根表面积密度、比根长、比表面积与0—40 cm土层中土壤全氮、全磷、碱解氮、速效磷、有机质、速效钾含量呈正相关,与全钾呈负相关关系。[结论]细根生物量密度变化主要受土壤全氮含量的影响,混交度0.4的青海云杉中龄林有较强的细根贡献和较好土壤肥力,更有利于群落稳定效益的发挥。     

陇东旱塬苹果细根对覆膜的可塑性响应

为探明陇东旱塬苹果树根系年周期生长动态规律,以及覆膜保墒措施下垂直土层根系数量、形态、分支特性、土壤理化性状的时空差异,以18 a生苹果树(‘长富2号’/山定子)为试材,于苹果根系3次发根高峰:春季萌芽至新梢旺长前(Ⅰ)、新梢停长期(Ⅱ)和采果后至落叶期(Ⅲ),采用土壤剖面法调查清耕(CK)、覆膜2 a (2Y)、覆膜4 a (4Y)和覆膜6 a (6Y)的根系空间分布,并对根系生物量、根长、表面积、比根长、比分支数等进行测定,探索不同覆膜年限处理下细根生长时空动态特征。借助回归统计分析,阐明苹果树细根生长策略对覆膜年限的响应。结果表明:在苹果根系生长年周期中,第Ⅲ次发根高峰最为重要。各处理苹果细根在第Ⅲ次发根高峰的生物量占3次发根高峰期总生物量的73.55%～84.85%,在第Ⅰ发根高峰表层土壤(0～20 cm)的细根分支数分别为第Ⅲ次发根高峰的130.67%、100.53%、156.63%和238.63%,可提高原位土壤资源利用效率;在第Ⅲ次发根高峰中, CK促进细根根长与根表面积在表层土壤中的分布,分别为第Ⅰ次发根高峰的275.64%和248.96%;并抑制细根分支,分支数和比分支数仅为第Ⅰ次发根高峰的76.53%和14.68%,以达到扩展有效营养空间、降低根系内部竞争的作用。短期覆膜(2Y)各土层的土壤含水量分别为CK的112.39%、118.04%、124.06%、133.59%和114.49%,细根生物量在3次发根高峰中分别为CK的116.72%、232.35%和112.09%;土壤表层细根比根长在第Ⅰ和Ⅲ次发根高峰相比CK分别提高47.1%和62.92%,根表面积则分别提高67.21%和56.88%;深层土壤(80～100 cm)细根分支数相比CK分别提高282.22%和7.27%。可见2Y处理可促进表层土壤细根形态性状的表达及深层土壤根系分支结构的建成,细根均匀分布于垂直土层0～100 cm的距干0～120 cm范围内。6Y处理在年生长初期表层土壤的细根分支数和比分支数相比CK分别提高6.11%和34.6%,而在年生长后期则仅为CK的58.1%和19.56%,呈年生长初期重分支、年生长后期简化分支的构型特点,并显著抑制第Ⅲ次发根高峰细根生长,深层土壤的细根根长、根表面积和比根长仅为CK的35.19%、40.43%和82.67%。即苹果细根生长受物候期和树体营养周转的影响,在年生长初期应用资源保守获取型生长策略,在年生长后期采取资源快速获取型生长策略;短期覆膜(2Y)可改善土壤理化性状,促进细根拓展延伸范围;长期覆膜(6Y)对亚表层土壤(20～40 cm)的破坏作用,阻碍细根下扎,集中土壤表层分布。     

人工林植被细根防蚀拦沙作用的有效性

选择我国西南山地典型人工林为对象,调查全山坡人工林的植被盖度及根系密度,利用137Cs示踪技术确定人工林坡地土壤侵蚀速率,探讨人工林坡地植被盖度及其细根与土壤侵蚀的关系.结果表明:整个人工林坡地表现为严重土壤侵蚀,侵蚀速率达25.25 t/(hm2·a).不同类型植被覆盖下土壤侵蚀再分布速率为裸地(-36.32 t/(hm2·a))＜乔木(-0.57 t/(hm2·a))＜灌木(0.53 t/(hm2·a))＜草(0.60t/(hm2·a)).回归分析表明,人工林坡地土壤侵蚀速率与植被盖度无显著相关性,土壤侵蚀速率随＜1mm的植被细根密度的增加而降低,二者之间呈显著负相关关系(P＜0.01),但与＞10 mm径级的植被粗根密度没有显著相关性.人工林地植被细根控制土壤侵蚀的有效性可以用植被细根密度与土壤再分布速率的关系方程来定量评价.当植被细根密度为60～100 g/m2时,可以看作人工林植被防蚀拦沙的有效根密度.结果表明,植被细根在控制坡地土壤侵蚀比植被盖度更为重要.因此,禁牧保护植被细根是控制人工林地土壤侵蚀与土地退化的有效措施.