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。     

亚热带典型森林凋落物及细根的生物量和碳储量研究

细根和地上凋落物分解和周转,是建模和预测土壤碳汇需要测量的2个关键生态过程,通过对亚热带典型常绿阔叶林、杉木、马尾松林和毛竹林110个样地内凋落物和细根的生物量和碳储量进行研究,分析了森林细根和地上凋落物的生物量和碳储量以及彼此之间的差异和相互关系。结果表明：杉木林凋落物生物量 （4415 ± 0390） t/hm2最大,毛竹林 （2918 ± 0310） t/hm2最小,且与其他森林差异显著;凋落物碳储量毛竹林 （1176 ± 0260） t/hm2最小,与其他森林碳储量差异显著,最大的是常绿阔叶林 (1725 ± 016) t/hm2;4种不同森林类型细根生物量和碳储量差异显著,同一森林类型不同土层活和死细根生物量差异显著;从活/死根值中可知,常绿阔叶林细根周转要比针叶林 (杉木、马尾松) 快。     

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。     

六盘山4种典型林分林下草本细根生物量与土壤特性的关系

探究六盘山典型林分林下草本细根生物量分布及其与土壤特性的关系,为植物-土壤环境关系的理论研究和区域植被的可持续性管理提供科学依据。以六盘山国家级自然保护区4种典型林分（Ⅰ.辽东栎;Ⅱ.白桦;Ⅲ.华山松;Ⅳ.华北落叶松）为研究对象,采用根钻法测定林下浅层土(0~50 cm)中草本细根生物量、土壤含水量、土壤容重和土壤养分含量,并分析细根生物量与土壤特性的关系。结果表明,4种林分林下草本细根生物量主要集中在0~20 cm土层中,其中以林分Ⅲ林下草本植物细根生物量最多;土壤容重（0~20 cm）为林分Ⅰ最大,林分Ⅲ最低,表明土壤容重越小越利于细根生物量的积累;Pearson相关分析（未控制林分类型）和偏相关分析（控制林分类型）均表明,不同土层细根生物量主要与土壤容重、土壤含水量和土壤TP含量之间呈显著负相关(P<0.05),与土壤C∶N、N∶P之间呈现显著正相关(P<0.05)。六盘山林下草本细根生物量因林分类型而异,但主要分布在土壤表层（0~20 cm）,限制林下草本细根生物量积累的因素为土壤容重、土壤含水量、土壤TP含量、土壤C∶N、N∶P。适宜的土壤容重（0.87~1.10）、土壤含水量（14.50%~19.58%）和合适的土壤C∶N（约12∶1）、N∶P（约8∶1）及较低的土壤TP含量有利于林下草本细根生物量的积累,其中林分Ⅲ的林-草管理模式能够显著提高林下草本细根生物量,并且利于改善林下土壤理化特性,促进森林水养循环。     

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     

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...     

中国东北温带3种木质藤本植物细根解剖和形态性状研究

目的  研究温带木质藤本植物细根的功能性状及其潜在吸收能力。 方法  选取中国东北温带3种代表性木质藤本植物，即缠绕类藤本狗枣猕猴桃和北五味子、卷须攀援类藤本山葡萄为材料，研究了1 ~ 5级细根的解剖、形态、分支结构和吸收根组成。 结果  随着根序的增加，狗枣猕猴桃和北五味子的皮层厚度有增加趋势，而山葡萄则呈降低趋势。3种藤本植物的中柱直径均随根序增加而显著增粗，但是皮层厚度与中柱直径比值显著下降。皮层的存留状态显示，所有树种吸收根的比例均随根序增加而明显下降，1级根是典型的吸收根。从1级根至5级根，3种藤本植物比根长显著降低，直径显著增粗，组织密度增加，但是分支比仅在山葡萄中呈现单调的降低趋势。树种对各根系性状有显著的影响，但是与根序的影响存在交互作用。与其他2个缠绕类藤本植物相比，卷须攀援类藤本山葡萄中柱直径较大，皮层厚度与中柱直径比值较低，而2、3级根的分支比明显更高。与本地区其他类群植物相比，3种藤本植物1级根的平均直径较粗、比根长较低，而平均组织密度介于草本蕨类和其他木本植物之间。 结论  细根解剖和形态性状在3种藤本植物间存在明显差异，但是这些性状随根序变化的规律与其他木本植物较一致。与本地区其他类群植物相比，藤本植物1级根形态特征表现出了较为独立的特点。      

马尾松混交林细根生物量研究

采用钻土芯与内生长相结合的研究方法,将马尾松占其混交林的组成比例分成5种类型(0~20%、21%~40%、41%~60%、61%~80%和81%~100%),设置15块20 m×20 m的标准样地,系统比较了不同比例马尾松混交林(马尾松占林分胸高断面积的比例)细根生物量的分布状况、细根生长量及季节动态变化.结果表明:(1)马尾松不同的混交比例对细根生物量有较大影响,不同混交比例林分的细根生物量的大小依次为,马尾松混交比例41%~60%﹥0~20%﹥21%~40%﹥81%~100%﹥61%~80%.(2)5种比例混交林分的细根生物量垂直分布规律均很明显,随土层增加细根生物量趋于减少,且大部分细根集中于土壤表层0~10 cm的范围内.这与该地区的土层较浅以及树种根系的分布特性(深根、浅根树种)密切相关.(3)5种马尾松混交林细根生物量季节动态均呈单峰变化,均在6、7月份达到峰值,在1月份达到最低值,41%~60%林分年生物量净增值比其他4种混交林分要高.(4)5种混交林分的细根年生长量随季节变化明显,最大值出现在6~8月份,最小值出现在12~3月份.各个混交林分细根年生长量大小依次为41%~60%﹥61%~80%﹥21%~40%﹥81%~100%﹥0~20%.     

树木细根主要研究领域及展望

细根是树木根系的重要组成部分,具有重要的生理和生态作用。论文根据国内外近几十年来树木细根研究现状,对细根的几个主要研究领域即细根分解、细根寿命、细根周转和细根衰老的研究进展进行综合概述,并指出寻找适宜的研究方法、明确细根的定义、认识细根的异质性及探究影响细根周转的因子和机理是树木细根各研究领域未来需深入探讨的基本问题。论文的概述皆在帮助研究者全面认识国内外细根各领域的研究概况,同时也为细根研究的深入开展提供了良好的借鉴,从而加快中国根系生态学研究的步伐。     

宝天曼自然保护区栎类群落细根生物量的研究

通过土柱取样法对宝天曼国家自然保护区4种栎类群落细根生物量及其垂直分布进行了研究.研究结果表明,不同栎类群落细根生物量差异明显,锐齿栎林细根生物量最高(4.657 t·hm-2)、其次为短柄袍林(4.450t·hm-2)、栓皮栎林(4.421 t·hm-2)和茅栗林(4.351 t·hm-2).从不同土壤层次中细根所占的比例看,栎类群落细根总生物量的60%左右分布在0～10 cm土层,85%以上分布在0～20 cm土层.随着土层深度的增加而减少,分析0～x cm土层细根生物量.回归分析表明负指数模型和双曲线模型效果较好.     

长白山山地寒温针叶林带主要林型的细根生物量与土壤养分分析

以长白山山地寒温针叶林带为研究对象,选取4种不同林型（典型云冷杉林、红松云冷杉林、亚高山型落叶松林、落叶松林）分析林内细根生物量与土壤养分及其相关性．结果表明：细根生物量随土壤深度的增加而减少,0—10cm土层细根生物量富集,亚高山型落叶松林〉红松云冷杉林〉典型云冷杉林〉落叶松林,10～20cm土层细根生物量为典型云冷杉林〉落叶松林〉亚高山型落叶松林〉红松云冷杉林;细根生物量与土壤养分的偏相关分析显示：0～10cm土层的细根生物量与土壤养分无显著相关性,10～20cm土层细根生物量能有效地改善土壤有机质及氮素营养水平,均表现为显著的正相关性,与土壤全P、全K无显著相关性．     

光皮桦木-扁穗牛鞭草复合模式细根草根生物量及空间分布

通过研究四川洪雅县光皮桦木与扁穗牛鞭草复合模式细根、草根生物量,探讨该模式地下部分空间分布格局。结果表明,水平分布上各径级的细根与草根差异较小,0～1mm活细根生物量与草根水平分布增长曲线有一定重合,表现为:100cm>150cm>50cm;直径1～2mm活细根在水平分布上呈"V"型分布规律,水平分布变化为:50cm>100cm>150cm。在垂直分布上则差异显著,0～1mm活细根在上层(0～10cm)生物量占总根量的63.73%左右,细根生物量在整个上层(0～10cm)占比例达40.02%,中、下层占59.98%;扁穗牛鞭草草根有81.27%分布于上层,即草根上层对草根总生物量贡献最大。0～1和1～2mm细根、草根的年动态增长曲线变化规律一致,显示为同步增长和同步减少;从空间分布变化显示,光皮桦木与穗牛鞭草在0～10cm的土层存在一定生长竞争,在中、下层则竞争较小。因此,光皮桦木与扁穗牛鞭草复合模式地下部分空间分布及养分种间利用表现物种间的互利现象,存在明显的共生关系。     

新疆额尔齐斯河天然杨树林根系生物量及分布特征

采用标准地法对新疆北部额尔齐斯河天然杨树林的根系进行了研究,结果表明：根系总生物量大小排序为：额河杂交杨〉欧洲黑杨〉银灰杨〉苦杨〉银白杨,分别为46．265、39．261、31．663、23．416和11．820t／hm^2,各级根的生物量占总根量的比例各不相同;kit系主要分布在土层0-40cm左右,欧洲黑杨占94．0％,苦杨占94．7％,额河杂交杨占89．5％,银白杨占95．0％,银灰杨占90．1％;根系生物量密度的大小排序为额河杂交杨〉欧洲黑杨〉银灰杨〉苦杨〉银白杨,分别为33．046、32．718、24．356、18．012和10．745t／（hm^2·m）。     

湖州不同林型建群种生物量格局的研究

对湖州林区不同林型建群种生物量格局进行了研究分析 .湖州主要森林类型生物量的平均值变动于 8.2 5～ 1 0 0 .85 t/hm2 之间 ,单因素方差分析表明不同林型林木总生物量差异极显著 ,其中阔叶林最高为 1 0 0 .85 t/hm2 ,灌木林最低为 8.2 5 t/hm2 .多重比较 ( LSD)分析了不同林型林木两两之间生物量的差异性 ,其显著性差异程度因参比林种不同而异 .林木生物量与环境因子相关 ,经逐步回归统计分析筛选出影响不同林木生物量的主导生态因子 ,其回归性达到显著或极显著水平     

火地塘天然油松锐齿栎林细根生物量及其空间变化

火地塘林区天然油松纯林、锐齿栎纯林和油松锐齿栎混交林的活细根生物量平均为5.583、9.421、8.46 t·hm-2;死细根生物量为1.433、3.385、1.885 t·hm-2.随着年龄、海拔、坡位等的不同,细根生物量也表现出规律性的变化:①油松在10～30 a之间随年龄的增长活细根的生物量增加较快,细根的生物量占根系总生物量的17～28;到60 a以后细根生物量增长缓慢,细根生物量占根系总生物量的比例下降,一般在8～10.锐齿栎林细根生物量和细根占根系总生物量的比例随林龄的变化规律与油松相同;②海     

油松人工林林木生物量的研究

在 35年生的油松人工林中设置 4块标准地 ,分别径阶选定样木 ,测定其生物量。结果表明 :35年生油松人工林每公顷林分总生物量为 76 87t。油松各器官生物量的分配有一定的规律 ,树干生物量占全株生物量的44 0 8%～ 6 4 95 % ,树枝占 18 31%～ 2 8 73% ,树叶占 9 2 %～ 12 94% ,根系占 10 85 %～ 16 38%。林木生物量与径阶有正相关关系 ,与 (D21 3H)有密切相关关系 ,其回归模式为LnW =aLn (D21 3H) +b。     

林下套种阔叶树的马尾松林凋落物生态学研究 Ⅲ.凋落物现存量及其养分含量

在马尾松林下分别套种拉氏栲、青栲、闽粤栲、格氏栲和苦槠,形成针阔混交异龄林.对这5个混交林群落以及马尾松纯林的林地凋落物(包括A00和A0层)进行了收集、取样和化学分析.结果表明,上述6个群落的林地凋落物现存量分别为8448.0、15565.8、11993.7、12718.6、6974.2和5020.0kg·hm-2,其中A00层在各群落中所占比例分别为47.2%、59.6%、51.3%、61.0%、85.4%及86.3%,平均为61.7%.凋落物中各养分元素的含量在群落和组分之间存在明显差异,但总的趋势表现为Ca>N>Mg或K>P.6个群落的林地凋落物中,5种营养元素在A00层中的总含量范围为91.56～210.85kg·hm-2,而在A0层的含量范围为21.95～156.15kg·hm-2.