林分密度对水曲柳人工林吸收根生物量和根长密度的影响

采用根钻法,研究了株行距分别为1．0 m×1．0 m、1．5 m×1．5 m、2．0 m×2．0 m 3种林分密度对水曲柳（ Fraxinus mandshurica）人工林不同直径等级（≤0．5、＞0．5～1．0、＞1．0～2．0 mm）根系、特别是吸收根（直径≤0．5 mm）生物量和根长密度及其垂直分布的影响。结果表明：单位面积吸收根生物量随林分密度降低而减少,总细根（直径≤2．0 mm）生物量随林分密度降低而增加。吸收根与总细根根长密度均以中等林分密度下最高。单株水平上,各直径等级根群生物量和根长密度均随着密度的降低而增加。底层（＞20～30 cm）吸收根所占整个取样剖面的比例,随着吸收根根长密度的增加而降低。相同密度处理内各样地单位面积根系生物量和根长密度变异较大,导致密度的影响未达到显著性水平,但是根系直径等级和土壤深度对林分和单株细根指标均有显著影响（ P＜0．05）。总之,林分密度对水曲柳人工林吸收根生物量和根长密度现存量影响较弱,而对其垂直分布格局的影响较强。     

亚热带天然林4种树木细根生物量垂直分布和主要功能性状的差异

在江西大岗山常绿阔叶混交林中,采用土钻法,对不同树龄的刨花楠、山矾、山乌桕和油桐的细根生物量及其功能性状进行测定;运用多元方差分析方法,分析树种和树龄对细根垂直分布和功能性状的影响。结果表明:4个树种的树龄对细根的生物量的垂直分布没有显著影响,细根生物量随土壤深度的增加而减小;4种树木细根单位面积的生物量和比根长等功能性状有显著差异,但土壤深度对不同细根功能性状的影响不显著;树龄对山乌桕的比根长和组织密度有显著的影响,树龄对油桐的细根直径、表面积和组织密度有显著的影响。     

不同林龄亚热带次生林细根生物量和形态分布差异

【目的】研究不同林龄亚热带次生林主要树种细根的生物量、形态特性及其与土壤养分的相关关系,探讨不同林分细根生长特性差异及树种间的竞争作用,为亚热带森林的经营提供理论依据。【方法】在浙江省黄岩山选取经过皆伐后人工播种造林恢复的23年生林分及未经过人为干扰的60年生林分,每个林分中设置10个10 m×10 m的样方,每个样方中随机选取3个采样点,使用根钻法对0～20 cm土层中林分主要树种（青冈、木荷、石栎、其他木本植物）的根系样品及土壤样品进行采集,测定3个不同直径等级（D1.＞0～≤0.5 mm,D2.＞0.5～≤1 mm,D3.＞1～≤2 mm）细根的生物量及其形态特征（比根长、根长密度）,以及土壤铵态氮、硝态氮、全磷及有机质含量,并分析细根生物量及其形态特征与土壤养分的相关性。【结果】（1）细根总生物量随林龄的增加而增大,60年生林分细根总生物量显著（P＜0.05）高于23年生林分,是23年生林分的1.3倍,这种显著性差异主要由杂根（其他木本植物根系）生物量引起,而青冈、木荷、石栎的细根总生物量在2个林龄林分间无显著差异。（2）各径级细根生物量因树种和林分的不同而存在差异,60年生林分青冈D1和D2径级细根生物量分别比23年生林分高82.1%和51.1%,差异显著（P＜0.05）;木荷各径级细根生物量在2个林分间无显著差异;60年生林分石栎D1径级细根生物量是23年生林分的55.5%,差异显著（P＜0.05）;杂根各径级生物量均表现为60年生林分显著（P＜0.05）高于23年生林分,分别是23年生林分的1.5倍（D1）、1.9倍（D2）和1.9倍（D3）。（3）木荷、石栎各径级细根的比根长和根长密度在2个林龄林分间均无显著差异（P＞0.05）,但青冈和杂根的细根形态在不同林龄林分间差异显著（P＜0.05）,其中60年生林分D3径级比根长分别是23年生林分的1.4和1.3倍,60年生林分青冈D1、D2、D3径级根长密度分别较23年生林分增加了58.36%,41.96%和49.57%,杂根根长密度分别较23年生林分增加了44.76%,120.21%和111.31%。（4）细根总生物量与土壤养分呈显著相关关系,但在树种间和林分间有所差异,在23年生林分中,细根总生物量与土壤铵态氮、硝态氮和有机质含量呈显著或极显著正相关关系;在60年生林分中,细根总生物量与土壤铵态氮、硝态氮、全磷和土壤有机质含量呈显著或极显著正相关关系。【结论】未经过人为干扰的60年生林分细根总生物量显著高于皆伐后人工播种造林恢复的23年生林分,但更容易出现养分短缺的现象;随林龄的增加,青冈可能具有更好的适应能力和竞争能力。     

植被细根对典型黑土土壤抗蚀性的影响

在松嫩平原东北部、小兴安岭西麓的黑龙江省克山农场(东经125°7′40″～125°37′30″,北纬48°11′15″～48°24′7″)内,选择立地条件相近的樟子松(Pinus syvestris var.mongolica)人工林、水曲柳(Fraxinus mandshurica)人工林、水曲柳樟子松人工混交林(7水3樟)和以黄花蒿(Artemisia annua)、苔草(Carex tristachya)为优势种的天然草地为试验地,选择耕地作为对照试验地,在每个试验地内分别设置20 m×20 m的样地3块;在每块样地内沿1条对角线均匀机械布设3个样点,按照不同土壤深度(h)范围(0h≤20 cm、20 cmh≤40 cm)分层采集原状土用于抗蚀指数测定;在每块样地中沿2条对角线机械布设9个取样点,采集细根样品,测定细根的长度和根表面积;经植被细根的质量密度、根长密度、根表面积密度和土壤抗蚀指数的测定与计算,分析植被细根对黑土土壤抗蚀性的影响。结果表明:①研究的4种类型植被的细根组成中均以径级(d)0d≤1 mm根系为主,乔木植被细根的质量密度、根长密度、根表面积密度均明显大于草地植被,下层土壤中差异更显著(P0.05),显著提高了土壤的抗蚀性。②乔木植被主要是通过改变下层土壤(20 cmh≤40 cm)中细根特征提高土壤的抗蚀性,而阔叶人工林、针阔混交林则主要是通过影响0d≤1 mm径级细根特征提高其土壤的抗蚀性。建议:将植被0d≤1 mm径级的细根特征作为科学评价黑土区植被保水固土能力的指标。     

水曲柳和落叶松细根分布与土壤有效氮的关系

以水曲柳和落叶松为研究对象,在一个生长季内采用随机土芯法研究了林地土壤速效氮和细根的空间分布变异以及2树种细根对速效氮的觅食行为.结果表明:水曲柳和落叶松细根各参数(生物量,根长密度和比根长)及土壤速效氮(铵态氮和硝态氮)在林地土壤中呈异质性分布,水曲柳细根各参数平均值显著高于落叶松,但2树种细根的变异系数一致.2树种细根生物量和根长密度均与2种形态氮呈显著正相关,但水曲柳细根与2种形态氮相关性高于落叶松,而且硝态氮对2树种细根生物量和根长密度分布的影响大于铵态氮,比根长与速效氮没有显著相关性.以上研究结果表明,2树种具有较强通过在富养的土壤斑块增生而有效觅食的能力,但水曲柳细根的这种增生能力大于落叶松;落叶松细根除具备一定形态可塑性外,可能还通过提高其吸收速率以及菌根数量有效觅食.     

庙山坞自然保护区毛竹林细根生产和周转研究

对浙江庙山坞自然保护区毛竹林细根生物量、生产量和细根周转进行了研究,结果表明,庙山坞毛竹林细根生物量全年平均为8308 kg/hm2,细根生物量存在着明显的季节动态,表现为单峰型,7月生物量最高,1月最低,相差22.81%。细根生物量的垂直分布在各季节基本一致,均表现为随土壤深度增加,生物量减少,0~20cm土层中竹林细根生物量占全深度的50%以上。庙山坞毛竹林细根年生产量为4820.67 kg/hm2,根长生长量为7.520 1×107m/hm2,竹林细根生产动态表现为,3~5月缓慢增加,5~7月急剧增加,此后增长速度减缓,1~3月处于停滞状态。毛竹林细根的径级分布因统计指标的不同有很大差异,直径小于0.5 mm的细根长度占了细根总长度的85.29%,表面积占总表面积的54.85%,其体积占总体积的25.85%,竹林细根以直径小于0.5mm细根为主,占细根长度的绝大部分。毛竹林细根周转率为0.68次/a,即细根全部周转1次需要1.47 a的时间。     

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。     

陕西榆林樟子松细根分布特征1）

采用根钻取样法对陕西榆林樟子松细根分布特征进行研究。结果表明：樟子松细根根质量密度随着距树干基部距离的增大而减小,细根集中分布在0～150 cm内,超过细根总生物量的50％。细根生物量在南北东西方向上都有差异,南方最少,北方最多,东西相差不大。在垂直方向上,细根根质量密度在0～10 cm的土层中很小,10～120 cm的土层中随着土壤深度的增加而减小,在10～40 cm的土层中细根生物量超过总细根生物量45％。土壤含水率随着土壤深度的增加先增大后减小,在10～70 cm的土层中与细根根质量密度的变化趋势相反。     

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。     

混交对红松人工林细根生物量和空间分布的影响

以黑龙江省尚志市帽儿山实验林场的红松(Pinus koraiensis)人工纯林、红松×胡桃楸(Juglans mandshurica)和红松×水曲柳(Fraxinus mandschurica)混交林为研究对象,采用土钻法估计并比较了不同混交处理下红松、伴生树种和其他木本植物细根(直径≤2.0 mm)生物量及其垂直分布特征。结果表明:细根总生物量(0~30cm)以纯林最高(212.6 g·m~(-2)),红松×胡桃楸混交林最低(164.7 g·m~(-2)),而红松×水曲柳混交林居中(200.8 g·m~(-2));纯林中红松细根生物量显著高于红松×胡桃楸混交林,但与红松×水曲柳混交林没有显著差异;混交没有引起林分细根总生物量垂直分布的改变,均为随着土壤深度增加而减少;混交后红松细根生物量在土壤表层(0~10cm)分配的比例增加,但是吸收根(直径≤0.5 mm)生物量在土壤底层(20~30 cm)分配的比例在红松×胡桃楸混交林(64.5%)中比纯林高(40.1%),而在红松×水曲柳混交林中所占比例较低(22.0%)。方差分析显示,混交树种、土壤深度和根直径等级均是影响红松细根生物量的重要因子。这些结果表明,混交对红松人工林细根生物量及其空间分布有明显影响,这为深入认识红松及其混交树种间的相互作用提供了必要的理论依据。     

北京西山地区人工油松栓皮栎混交林根系研究初报

对油松栓皮栎混交林,油松纯林和栓皮栎纯林三种林分的根系形态、分布和生物量分别进行了调查。研究结果表明:1.栓皮栎纯林、混交林、油松纯林的细根(<2毫米)量和粗根(2—10毫米)量分别为:2440.18公斤/公顷和3897.11公斤/公顷;1861.65公斤/公顷和3323.87公斤/公顷;1441.98公斤/公顷和1767.93公斤/公顷。2.在混交林中,栓皮栎平均单株细根量和粗根量均大于纯林栓皮栎,而油松平均单株细根量和粗根量小于纯林油松。3.在混交林中,各树种的根系分布合理,没有观察到两种林木根系间有排斥现象。     

陇南旱地油橄榄细根纵向生长力研究

以陇南市白龙江干热河谷地区的油橄榄作为对象,运用垂直剖面取土法,分析0~20、20~40 cm与40~60 cm土层的细根特征。结果表明:油橄榄细根（直径0~2 mm）的长度、表面积、体积、细根生物量和细根活力都随土层深度的增加而显著减小,0~20 cm中的各指标均占总数的50%左右;0~20 cm土层是油橄榄水分和养分吸收的重要部分,在施肥和灌水时应考虑最佳深度在0~20 cm以内,且灌水的最大渗透范围不应超过60 cm。不同径阶的（0<D≤0.2 mm、0.2<D≤0.5 mm、0.5<D≤1 mm、1<D≤2 mm）细根长度、表面积、体积、根尖数量都随土层纵向深度的加深而显著减小,而直径为0.2~1 mm的细根长度和表面积均占总长度和总表面积的80%左右,0.2~1 mm的细根是油橄榄养分和水分吸收的主体。     

水杉人工林细根形态及生物量分布规律

[目的]研究水杉人工林细根形态和生物量分布特征,为水杉人工林管理提供数据支持。[方法]利用根钻法,对水杉细根的形态参数(直径、长度、比根长、比表面积)和生物量进行测定。[结果]随着细根根序等级的增加,水杉细根直径和细根平均长度呈现增加趋势;一级细根的比根长和比表面积远大于高级根;水杉细根主要集中在距树干1.5 m范围内;在垂直分布上,绝大部分的细根分布在0~20 cm土层;表层以小直径细根为主,而土壤深层以大直径细根为主。[结论]该研究可为细根生态过程研究及人工林管理提供数据支持。     

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。     

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。     

黑河源流区旱柳根系分布特征研究

在位于黑河源流区的肃南裕固族自治县境内选择旱柳利用根钻1/4样圆法取样,采用根系密度分析项目区旱柳根系的空间分布。结果表明,0～200 cm垂直剖面上,旱柳细根系(d≤2 mm)根系密度随土层深度的增加总体呈衰减趋势。0～60 cm土层细根根密度较大,在60～80 cm土层细根根系密度分布较为稳定。旱柳粗根根系密度在剖面随土层深度的增加呈"增-减-增-减"的趋势变化,40～80和120～180 cm土层为旱柳粗根根系密度分布的高密度区。距树干50、100、150、200 cm处,旱柳细根生物量占总根系生物量的比例分别为32.97%、27.01%、21.98%、18.05%,粗根生物量占总根系生物量的比例分别为51.35%、33.16%、6.96%、8.53%。垂直方向上,旱柳细根生物量均随土层深度的增加呈显著的负指数衰减。粗根生物量垂直分布基本相似,随着水平距离的增加,高密度区所占比重依次减小。水平方向上,旱柳根系生物量随距树干距离的增加而减小。     

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)。     

细根异速分解的3个可能影响途径

植物根系分解是驱动陆地生态系统碳和养分循环的关键过程之一。直径小于2 mm的根是一个复杂的异质性细根系统。位于细根系统末端的低级根(如1~3级根)或直径较小的细根(如直径小于0.5 mm的细根),执行水分和养分吸收功能,其周转迅速(0.5~2.5次/a),是植物根系向土壤输入碳和养分的主要途径。近年来对细根分解的研究表明,在细根系统中,低级根的分解速率显著慢于高级根(如3级以上的根)或直径较大的细根(如直径大于0.5 mm的细根),执行输导和储藏功能。本文综述了影响细根异速分解的3个可能途径:菌根、碳质量和氮含量,旨在增强研究者对全球变化下细根功能属性(如细根直径)如何影响生态系统碳和养分循环的理解。      

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。     

马尾松杜仲混交林根系特性研究

对马尾松杜仲混交林、马尾松纯林、杜仲纯林的根系形态、分布及其生物量进行了调查研究。结果表明：马尾松杜仲混交林、马尾松纯林、杜仲纯林根系生物量分别为３０９７４．９、２６７８３．４和２２０００．８ｋｇ／ｈａ;细根量分别为３９９１．７、１１７７．３和５１８５．３ｋｇ／ｈａ。