柠条细根的分布和动态及其与土壤资源有效性的关系

受土壤资源有效性时空异质性的影响,植物细根会表现出明显的垂直分布和季节变化特征。揭示这些特征对认识细根的养分和水分吸收规律,预测C在地下的分配特点具有重要意义。运用Minirhizotron技术对晋西北黄土丘陵区30a生柠条(Caragana korshinskiiKom.)人工灌木林0—100 cm土层深度范围内细根的根数密度(FRD,根/cm2)、根长密度(FRLD,根/cm2)、平均直径(FRDi,mm)和根面积指数(FRAI,mm2/cm2)的垂直分布特征和季节动态进行了一个生长季的观测,分析了这些参数与土壤温度、水分和有效氮的关系。结果表明:(1)FRD、FRLD和FRAI均表现随土层深度增加而先增大后减小,且最大值均出现在40—80 cm土层,而表层0—20 cm最小;FRDi表现随土层深度增加而减小(除80—100 cm土层外),其中表层0—20 cm最大,而60—80 cm土层最小;(2)受土壤资源有效性季节变化的影响,FRD、FRLD和FRAI在不同土层(除0—20 cm外)表现相似的季节动态,即随季节变化而先增大后减小,春季小而秋季大;FRDi则表现随季节变化由粗逐渐变细的过程,春季最粗而秋季最细;(3)各细根参数与土壤温度、水分和有效氮在各土层存在不同程度的相关性。简单相关分析表明,细根的季节性变化主要受土壤温度和水分的影响,有效氮的影响不明显。表层(0—20 cm)主要受土壤水分影响,而在中下层(20—100cm)则主要受土壤温度的影响。各土层细根与土壤有效资源间的相关性反映了细根功能的季节性差异。综合分析表明,细根各参数季节变化的54.0%—98.6%是由土壤温度和水分的相互作用引起的。

落叶松人工林细根动态与土壤资源有效性关系研究

树木细根在森林生态系统C和养分循环中具有重要的作用。由于温带土壤资源有效性具有明显的季节变化,导致细根生物量、根长密度(Rootlengthdensity,RLD)和比根长(Specificrootlength ,SRL)的季节性变化。以17年生落叶松(Larixgmelini)人工林为研究对象,采用根钻法从5月到10月连续取样,研究了不同土层细根(直径≤2mm)生物量、RLD和SRL的季节动态,以及这些根系指标动态与土壤水分、温度和N有效性的关系。结果表明:1)落叶松细根年平均生物量(活根+死根)为189.1g·m-2 ·a-1,其中5 0 %分布在表层(0～10cm) ,33%分布在亚表层(11～2 0cm) ,17%分布在底层(2 1～30cm)。活根和死根生物量在5～7月以及9月较高,8月和10月较低。从春季(5月)到秋季(10月) ,随着活细根生物量的减少,死细根生物量增加;2 )土壤表层(0～10cm)具有较高的RLD和SRL ,而底层(2 1～30cm)最低。春季(5月)总RLD和SRL最高,分别为10 6 2 1.4 5m·m-3 和14 .83m·g-1,到秋季(9月)树木生长结束后达到最低值,分别为2 198.2 0m·m-3 和3.77m·g-1;3)细根生物量、RLD和SRL与土壤水分、温度和有效N存在不同程度的相关性。从单因子分析来看,土壤水分和有效N对细根的影响明显大于温度,对活根的影响大于死根。由于土壤资源有效性的季节变化,使得C的地下分配?