沿海沙地竹林细根养分含量及其季节动态

对福建省漳州市东山赤山国有防护林场沿海沙地竹林细根的养分含量(N、P、K)进行研究。结果表明:沿海沙地各竹林细根养分含量总体偏低,早竹细根N年均含量最高为10.964g.kg-1,雷竹最低为4.535 g.kg-1,台湾桂竹细根P年均含量最高为0.971 g.kg-1,乌哺鸡竹最低为0.136 g.kg-1,四季竹细根K年均含量最高为2.761 g.kg-1,花吊丝竹最低为1.127g.kg-1。各竹种细根N、P、K养分含量都有规律性的季节变化,均表现出单峰或双峰的变化趋势,竹林生长旺季波动较大,生长后期趋于稳定,各竹种之间N年均含量变化的规律性最强,P次之,K最弱。丛生竹细根N(早竹除外)、P年均含量均高于散生竹,而K年均含量丛生竹与散生竹间差别不大。     

不同林龄木麻黄人工林细根养分现存量动态

对福建省惠安县赤湖林场不同林龄木麻黄人工林细根养分现存量的季节动态进行了系统研究。结果表明,各林龄木麻黄人工林活细根中的养分现存量高于相应林龄的死细根,受环境条件和木麻黄生长特性的影响,各养分现存量一般在1、7和11月较高;随着林龄的增大,活细根中的养分现存量先升高,达到一定阶段后开始下降,N、P、K和C在30林龄林分中最高,而Ca和Mg则在18林龄中最高,死细根中的养分现存量随林龄的增大始终呈升高的趋势;因此,养分的吸收随着季节和林分林龄的变化而发生相应的变化。     

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)。     

大兴安岭两种林分细根生物量分布特征及季节动态

以大兴安岭兴安落叶松(Larix gmelinii)林和白桦(Betula platyphylla)林为研究对象,采用挖掘法获取土壤根系样品,研究两树种细根生物量、分布特征及季节动态.结果表明:兴安落叶松林细根(≤5 mm)生物量全年平均值为371.64g·m-2,白桦林为402.87 g·m-2,存在一定的差异;从水...     

植物细根呼吸及其影响因子研究

细根呼吸是森林土壤CO2的主要来源,是全球生态系统碳循环研究的重要组分。细根呼吸对土壤呼吸的贡献在30％～50％左右。细根呼吸的测定方法有很多,但主要分为直接和间接测定,其中的直接测定法有离体根法、PVC管气室法和同位素法等,间接测定则主要是排除根法等。大量研究表明,细根呼吸受土壤温度、根组织N浓度、环境CO2浓度、土壤湿度、养分有效性等因素的影响。综述了国外近年来在该领域里的研究进展,目的是引起国内研究者关注,促进我国根系生态学的研究和发展。     

轮作制度对农田氧化亚氮排放的影响及驱动因子

 于2003年6月至2004年5月进行田间试验，2003年夏种植大豆、玉米和水稻，后季种植冬小麦。观测项目包括农田N2O排放、土壤温度、湿度及生物学因子。观测结果表明，在不同的轮作方式中，玉米（施氮）-小麦（施氮）轮作农田的N2O年度排放量最高，为(18.5±0.7)kgN·ha-1；大豆（不施氮）-小麦（施氮）处理次之，为（13.2±0.4）kgN·ha-1；水稻（施氮）-小麦（施氮）轮作最低，为（11.7±0.7）kgN·ha-1，三者之间存在极显著差异（P =0.001）。相对于耕翻处理，稻茬麦田播前免耕在冬前促进了N2O排放（P＜0.001），但并未增加季节性排放总量(P＞0.1)。大豆、玉米、水稻、小麦田N2O通量的自然对数值（y）与土壤温度（T）、湿度（W）和叶面积指数（L）的关系可用逐步回归方程y=a·W＋b ·T＋c·L＋d表示（a、b、c、d为回归系数），其中玉米田y与L关系不明显，c值为0；大豆田y与W、T关系不显著，a=0，b=0；灌溉稻田a值为0，且y与L关系不明显。大豆、水稻、小麦田N2O通量均与生态系统呼吸速率呈极显著正相关关系（P＜0.0001），而玉米田不存在类似关系。     

3种温带森林土壤呼吸季节动态及其驱动机制

本研究通过壕沟法定量区分自养呼吸和异养呼吸,结合各种监测因子初步探讨北京东灵山地区3种温带森林土壤呼吸季节变化及其驱动机制.结果表明:3种森林生态系统的土壤呼吸、异氧呼吸和自养呼吸呼吸速率均呈现明显的季节变化;异养呼吸在土壤呼吸中占较大比重,辽东栎林、华北落叶松林、油松林土壤异养呼吸分别占总呼吸的80％、71％、77％,在3种林型之间的差异达到极显著水平(P＜0.001).土壤温度是影响土壤呼吸各组分的主要环境因子,影响土壤呼吸的生物因子在不同林型间存在差异,细根净输入量很大程度上决定了自养呼吸的总量,凋落物净输入量对于异养呼吸有重要影响.     

三种温带树种叶片呼吸的时间动态及其影响因子

为认知叶片呼吸(RL)的季节变化格局及其影响因子,以东北东部山区3个主要树种(红松Pinus koraiensis、樟子松P.sylvestris var.mongolica和白桦Betula platyphylla)为对象,采用红外气体分析法在2011年生长季(常绿树4月至10月;落叶树6月至9月)测定了自然条件下叶片气体交换及其相关生理特征的季节变化,探索了RL与空气温度(Tair)和相关叶片特征之间的关系.结果表明:红松和樟子松基于叶面积的RL(RL-area)表现为生长季初期和末期较大,而白桦RL-area则随生长季进程而逐渐减小.在生长季中,RL-area与叶片总光合之比的时间动态明显.红松、樟子松RL-area与Tair关系显著,而白桦RL-area与Tair关系不显著;但3种树种基于叶质量的RL(RL-mass)与Tair均呈显著的指数函数关系.叶片特征(包括可溶性糖、淀粉、氮、比叶面积等参数)也有明显的季节变化.影响RL的叶片特征参数因树种而异,其中可溶性糖浓度对3种树种的RL均有显著影响.可见,RL的季节变化格局受树木的生长节律、温度和叶片特征的联合控制.     

杉木观光木混交林细根灰分含量和热值动态

通过对杉木观光木混交林群落细根的灰分含量、热值及动态变化进行研究 ,结果表明 ,杉木活、死细根灰分含量动态变化呈单峰型 ,3月灰分含量最高 ;观光木的则呈双峰型 ,在 3月和9月出现峰值 ;林下植被细根灰分含量的变化亦呈单峰型 ,但较为平缓 ,最大值出现在 5月份 .杉木细根的干重热值变化呈“V”型 ,观光木的干重热值呈“W”型 ,而林下植被的干重热值则呈单峰型 ,最大值出现在 9月 .细根的灰分含量、干重热值均与细根径级成反比 ,但活细根的灰分含量明显低于相应径级的死细根 ,而活细根的干重热值则高于死细根 .观光木细根的灰分含量、去灰分热值比杉木的高 ,但其干重热值却低于杉木的 .林下植被层细根的灰分含量低于观光木的 ,但高于杉木的 ,而其干重热值和去灰分热值均低于后两者     

板栗细根的空间分布格局及季节动态

为探明板栗Castanea mollissima细根的空间分布和季节变化,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,生长季内（4-10月）,采用连续根钻法（内径为8 cm）,分别在距树干50 cm和100 cm设取样点,各个样点处垂直方向分3层（0~20,20~40和40~60 cm）钻取土芯。研究了板栗细根根长密度和根质量密度的月动态变化及空间分布特征。结果表明:在生长过程中板栗细根季节变化差异显著（P < 0.05）,板栗细根根长密度月平均为1 274.9 m·m-3,在6月和10月有2个生长高峰,相比前1个月分别增加了203.0 m·m-3和524.6 m·m-3。细根根质量密度月平均值为184.7 g·m-3,有2个生长阶段（4-6月和9-10月）,10月增长较多,与9月相比增长了39.5 g·m-3。在垂直方向上,20~40 cm土层中细根根长密度和根质量密度最大且季节变化最显著（P < 0.05）。水平方向上,距树干100 cm处根长密度和根质量密度大于距树干50 cm处。整体研究表明:板栗细根的空间分布和季节变化不仅受土壤垂直格局影响,还与树种生长规律密切相关。     

极端干旱区胡杨细根的垂直分布和季节动态

以额济纳胡杨天然林为研究对象,用Minirhizotron方法对胡杨细根的垂直分布和季节动态进行了研究。研究结果表明: 1)总体上,0~20cm土层中胡杨细根的根长密度和根表面积密度最大,且与其他各层存在显著差异(P<0.05); 2)在生长季,0~40cm土层胡杨细根的生长率和生死之比均大于40~80cm土层; 3)胡杨细根的根长密度、根表面积密度和生长率均表现出单峰的季节变化趋势;死亡率在生长季呈逐渐增大的趋势;生死之比在生长季呈现出逐渐减小的季节变化趋势,而且仅在末期小于1,说明胡杨细根的季节动态是一个以生长占优势的生死交织的过程; 4)生长率和死亡率均与土壤温度存在极显著正相关性(P<0.01);生长率与土壤含水量存在极显著正相关性(P<0.01),而死亡率与土壤含水量的相关性均不显著(P>0.05)。      

秦岭火地塘林区油松生长季土壤呼吸研究

【目的】阐明秦岭火地塘林区油松林生态系统土壤呼吸对其影响因子变化的响应机制。【方法】2010年6-11月,利用LI-6400便携式光合作用测量系统,测定秦岭火地塘油松林在生长季的土壤呼吸速率,并利用LAI-2000植物冠层分析仪测定油松林的叶面积指数,同时还测定了5cm深处的土壤温度以及土壤含水量。【结果】油松林土壤呼吸速率存在明显的季节变化,土壤呼吸动态呈单峰型变化:8月下旬达到最大值3.69μmol/(m2.s),最小值出现在11月下旬,为0.52μmol/(m2.s),整个生长季的平均值为1.82μmol/(m2.s)。土壤呼吸速率与5cm深处的土壤温度变化基本保持一致,二者呈三次函数关系,相关性极显著;土壤呼吸速率与油松叶面积指数呈S型函数关系,相关性显著;土壤呼吸速率与土壤含水量呈S型函数关系,二者相关性不显著。油松林生长季土壤呼吸的温度敏感性指数Q10值为3.63。【结论】影响秦岭火地塘林区油松林土壤呼吸速率的最主要因子是5cm深处的土壤温度,其次是叶面积指数,土壤含水量对土壤呼吸速率的影响不显著。     

青海高寒区5种典型林分土壤呼吸季节变化及其影响因素

土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要环节,也是影响全球气候变化的重要因素。研究土壤呼吸及其对环境因素的响应,对准确估计全球碳循环系统的收支平衡有重要意义。高寒区是陆地生态系统的重要组成部分,研究该区域环境因素对土壤呼吸的影响有助于深刻了解高寒区的土壤碳循环过程。本研究采用动态密闭气室红外CO2分析法,以青海高寒区的5种典型林分(华北落叶松林、云杉林、云杉-华北落叶松混交林、云杉-白桦混交林、白桦林)为对象,研究不同林分类型生长季土壤呼吸的变化规律及其与环境因子的关系。结果表明:5种林型土壤呼吸速率的大小为云杉林白桦林云杉-华北落叶松混交林华北落叶松林云杉-白桦混交林。土壤呼吸具有明显的季节变化,并在7月份达到最大值。云杉-华北落叶松混交林的土壤呼吸季节间变化幅度最大,华北落叶松林的变化幅度最小,最大土壤呼吸分别是最小土壤呼吸的17.36和1.83倍。华北落叶松林的土壤呼吸与土壤温度没有相关关系,与大气温度正相关(R2=0.75)且呈幂函数模型,与土壤水分含量负相关,其他4种林型的土壤呼吸与大气温度和土壤温度均呈现很好的正相关关系(R2=0.80~0.94),且与大气温度和土壤温度均呈幂函数模型,与土壤水分含量不相关。土壤呼吸对凋落物量的增加产生正响应,且凋落物呼吸在混交林内所占的比重大于纯林。      

核桃-小麦复合系统中细根的分布及形态变异研究

【目的】研究核桃(Juglans regia)-小麦(Triticum aestivum)复合系统中细根的分布格局及形态变异,为种间关系研究及农林复合系统的合理设计提供依据。【方法】以核桃、小麦单作为对照,采用根钻法取样,用WinRHIZO根系分析系统对根系形态进行分析,比较核桃小麦复合系统与单作系统中植物细根的空间分布和形态差异。【结果】①复合系统中核桃细根根长的垂直分布重心深度为35.49 cm,比核桃单作（29.97 cm）下移了5.52 cm;水平径向的分布重心为距树干基部0.91 m,比核桃单作（0.99 m）向树干基部靠近了0.08 m。复合系统中小麦根长的分布重心深度为18.46 cm,比小麦单作（26.04 cm）上移了7.58 cm。②复合系统中核桃细根的平均根长密度为83.6 cm/dm³,比核桃单作（135.6 cm/dm³）降低了38%;复合系统中小麦根长密度为1.74 cm/cm³,比小麦单作（1.22 cm/cm³）增加了42%。③复合系统中核桃细根的平均比根长在0～30 cm土层为5 149.34 cm/g,大于核桃单作（3 624.68 cm/g）,而在30～100 cm土层为2 626.59 cm/g,小于核桃单作（3 906.9 cm/g）;复合系统中小麦比根长在0～50 cm土层为10 019.5 cm/g,小于小麦单作（11 811.7 cm/g）;在50～100 cm土层为14 328.9 cm/g,大于小麦单作（13 389.6 cm/g）。【结论】复合系统中0～30 cm土层及水平径向距树干基部1.5～2.0 m是根系竞争最剧烈的区域,为了适应复合系统的地下竞争,核桃和小麦在生长过程中对细根的空间分布及形态产生了可塑性反应。     

杉木人工林细根不同根序形态和碳氮含量的比较

对莘口教学林场不同林龄杉木人工林细根各级根序的平均直径、比根长、比表面积、组织密度及碳氮含量差异进行分析.结果表明:随着根序级别的递增,3个林龄杉木细根的平均直径、组织密度和C含量及C/N均呈增加趋势,而比根长、比表面积和N含量均呈减小趋势;随着林龄的增加,杉木细根同一根序的比根长、比表面积与C含量和C/N呈凹型变化趋势,而平均直径和组织密度则呈凸型变化趋势,N含量没有明显的变化特征.可见,杉木细根不同根序间的形态和碳氮含量存在异质性,用根序分级方法可区分这种异质性,这可为今后杉木根系养分利用研究中细根的分级提供科学依据.     

核桃-小麦复合系统中细根的分布及形态变异研究

【目的】研究核桃(Juglans regia)-小麦(Triticum aestivum)复合系统中细根的分布格局及形态变异,为种间关系研究及农林复合系统的合理设计提供依据。【方法】以核桃、小麦单作为对照,采用根钻法取样,用WinRHIZO根系分析系统对根系形态进行分析,比较核桃-小麦复合系统与单作系统中植物细根的空间分布和形态差异。【结果】①复合系统中核桃细根根长的垂直分布重心深度为35.49 cm,比核桃单作(29.97 cm)下移了5.52 cm;水平径向的分布重心为距树干基部0.91 m,比核桃单作(0.99 m)向树干基部靠近了0.08 m。复合系统中小麦根长的分布重心深度为18.46 cm,比小麦单作(26.04 cm)上移了7.58 cm。②复合系统中核桃细根的平均根长密度为83.6 cm/dm3,比核桃单作(135.6 cm/dm3)降低了38%;复合系统中小麦根长密度为1.74 cm/cm3,比小麦单作(1.22cm/cm3)增加了42%。③复合系统中核桃细根的平均比根长在0~30 cm土层为5 149.34 cm/g,大于核桃单作(3 624.68 cm/g),而在30~100 cm土层为2 626.59 cm/g,小于核桃单作(3 906.9 cm/g);复合系统中小麦比根长在0~50 cm土层为10 019.5 cm/g,小于小麦单作(11 811.7 cm/g);在50~100 cm土层为14 328.9 cm/g,大于小麦单作(13 389.6 cm/g)。【结论】复合系统中0~30 cm土层及水平径向距树干基部1.5~2.0 m是根系竞争最剧烈的区域,为了适应复合系统的地下竞争,核桃和小麦在生长过程中对细根的空间分布及形态产生了可塑性反应。     

合肥市森林土壤呼吸特点及其影响因子

对合肥市安徽农业大学校园水杉林和蜀山森林公园马尾松林土壤呼吸进行比较研究,揭示了两林分土壤呼吸与气温、地温、土壤含水量等影响因子之间的关系.位于市区的安徽农业大学校园水杉林土壤呼吸速率日均值为0.80～1.59μmol·m-2·s-1,近郊森林公园的马尾松林为0.85～4.49 μmol·m-2·8-1;两林分的土壤呼吸存在显著差异(P<0.000 1).     

花椒林细根空间分布特征及椒草种间地下竞争

农林复合系统中,果树和作物的细根分布是果树和作物竞争的主要指标,是模式物种选择及系统设计的依据。在花椒模式更新改造中,为了达到间作作物选择和行间配置的合理性,采用壕沟法研究了花椒林细根的空间分布状况,并用Levins提出的生态位重叠公式计测了花椒和杂草间的地下竞争指数。结果表明:1)花椒和杂草细根(≤1mm)的平均生物量分别是0.40、0.97mg/cm3,杂草细根生物量是花椒的242.0%;2)在距树行30、60、90、120、150cm处,花椒和杂草细根分布均匀,但各距离处杂草细根生物量显著多于花椒;除距树行30cm外,各水平距离杂草对花椒的竞争指数显著高于花椒对杂草的竞争指数;3)在土层0～5cm、5～10cm、10～15cm、15～20cm、20～25cm、25～30cm处,花椒细根生物量分布均匀;杂草细根生物量随土层加深而逐渐减少。依杂草细根生物量的多寡,可将杂草细根生物量分为2个区,1区是0～15cm土层的主分布区,其细根生物量占杂草细根总生物量的81.1%;2区是15～30cm土层的次分布区,其细根生物量占杂草细根总生物量的18.90%。各土层中,除25～30cm土层外,杂草对花椒的竞争指数高于花椒对杂草的竞争指数。根据花椒和杂草细根生物量的空间分布和地下花椒和杂草的种间竞争强度状况,讨论了四川盆地丘陵区退耕还林地花椒模式更新的间作物选择、行间配置和水肥管理应注意的问题。     

细根性状对土壤养分有效性的直接影响与机制——以亚热带杉阔混交林为例

细根性状对土壤养分有效性的影响由微生物介导或由细根与土壤的直接互作而发生,然而前者受到了大量关注,后者却鲜有报道。本研究以亚热带杉阔混交林中6个混交树种（资源获取和资源保守型各3种）为研究对象,采用原位网袋试验,研究了细根对土壤氮、磷有效性的直接、间接和总体效应,及其与细根性状与的关系。结果显示,在两种资源利用策略下,细根与土壤直接接触均能提高土壤氮和磷的有效性;获取型树种对土壤磷的影响更为显著,表现为更强的直接、间接和总体效应,而保守型树种对土壤氮的间接效应更强。细根碳氮比是调控其对土壤氮、磷有效性影响的首要因素。资源利用策略对氮有效性的直接影响差异主要取决于对养分摄取的强弱,间接影响则由有机氮矿化主导。低碳氮比的细根提高了磷有效性,该影响通过产生更多的磷酸酶直接产生,或通过降低土壤pH而间接实现。本研究丰富了细根性状对土壤养分有效性的调控机制,并为杉阔混交林伴生树种选择提供了理论支撑。