外源养分对麻栎细根生长形态及氮磷含量的影响

【目的】研究添加外源养分对麻栎细根生长特征、形态特征和养分特征的影响,探讨细根在不同富养斑块的觅养特征,为研究细根养分捕获策略提供理论支撑。【方法】以林龄约30年的麻栎为研究对象,采用原位根系生长袋法,设置对照（CK）、氮添加（N）、磷添加（P）、多养分添加（NPK）、凋落物添加（F）共5个处理,探究细根生长特征（细根生物量、总根长）和形态特征（平均直径、比根长、组织密度、比表面积、分枝比、分枝强度）以及细根中N、P含量对养分添加的响应规律。【结果】（1）与CK相比,NPK处理麻栎1~3级细根的总根长及生物量均显著增加(P<0.05);而N处理总根长和生物量均表现出降低趋势,但差异并未达到显著水平（P>0.05）。（2）不同外源养分对麻栎细根形态特征的影响并不一致。与CK相比,P、NPK、F处理总体使麻栎细根直径减小,而N处理使3级根直径显著增加（P<0.05）,细根的组织密度、比根长和比表面积对4种养分添加处理响应并不敏感。与CK相比,P、NPK和F处理对细根分枝比和分枝强度无显著影响（P>0.05）,但N处理使2~3级细根的分枝比和分枝强度显著增加（P<0.05）。（3）N、P、NPK、F 4个处理细根的N含量均高于CK,其中N、NPK处理与CK之间均存在显著差异（P<0.05）,较CK增幅分别为102.3%和77.0%;N及F处理细根P含量与CK之间无显著差异（P>0.05）,但NPK和P处理细根的P含量均较CK显著增加（P<0.05）,其中以NPK处理最高,较CK的增幅为128.8%。【结论】同时增加土壤N、P养分时,麻栎通过增殖根长和细根生物量来获取更多的养分,而将N、P肥单独作为外源养分添加时,麻栎则通过改变细根形态特征来提高对土壤养分的吸收能力,添加凋落物对麻栎细根生长形态特征无明显影响,可知麻栎对不同类型外源养分具有不同的吸收策略。     

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。