扫描根窗法在落叶松人工林细根动态研究中的应用

植物根系深藏于地下,由于缺乏有效的观测方法,制约了对根系的了解。以落叶松人工林为研究对象,根据扫描根窗法对落叶松人工林细根长期观测案例,介绍扫描根窗法在野外原位观测细根动态的过程。结果表明:在深秋季节安装根窗,根窗安装扰动后恢复期为1 a,经过冻融交替和一个生长季后,细根现存量迅速恢复且趋于稳定;通过观察发现吸收根现存量峰值多出现在春季和初夏,而运输根峰值多出现在秋季;野外根窗法与微根管法相比可清晰的观测到细根的完整分枝结构,将高度异质性的细根群体细分为不同根序或功能类型,为区分不同细根功能和分枝等级提供了手段。

不同种源和家系红皮云杉细根形态与生物量垂直分布特征

为揭示不同种源和家系红皮云杉(Picea koraiensis)细根(直径≤2 mm)形态和生物量垂直分布特征,以黑龙江省林口县青山林场4个种源(纬度从低到高分别为穆棱、林口、金山屯、乌伊岭)30个家系的24年生红皮云杉试验林为研究对象,采用根钻法研究了不同土壤深度(h)(表层:0<h≤10 cm,亚表层:10 cm<h≤20 cm,底层:20 cm<h≤30 cm)细根形态和生物量垂直分布规律。结果表明:不同种源红皮云杉细根形态特征存在显著差异,而同一种源不同家系间比根长和根组织密度存在显著差异。在种源水平,所有土层根平均直径均以穆棱种源最粗,比根长和根组织密度则均是林口种源最大。在家系水平,0<h≤10 cm土层根直径W035最粗、CK-2最细,比根长CK-2最大、W043最小,根组织密度J082最高、M515最低。不同种源和家系红皮云杉根组织密度和比根长均随土层加深而减小,而根直径随土层的加深有增大的趋势。4个种源的细根总生物量平均值为33.56 g·m^(-2),其中林口种源细根生物量最大(39.04 g·m^(-2)),金山屯种源细根生物量最小(32.52 g·m^(-2)),呈现出非连续的地理变异。细根生物量均随土层的加深而减小,土壤表层根系生物量占总生物量的比例平均为77%。相比较,低纬度的穆棱种源各家系细根生物量在土壤亚表层和底层分布比例较高,高纬度的乌伊岭和金山屯种源各家系细根生物量在土壤表层分布比例较高,表明温度较低地区的红皮云杉倾向于将细根分布在资源丰富的土壤表层。

太白山植物叶片和细根氮含量沿海拔梯度的变异规律

氮(N)是植物生长发育的关键性限制元素,其在植物地上、地下器官间的权衡分配是植物重要的适应策略,目前不同器官N含量的变异规律及分配机制仍不清楚。以秦岭太白山北坡为研究地点,沿海拔梯度选取落叶栎林、桦木林、巴山冷杉林、太白红杉林和高山灌丛带的74种木本和草本植物,通过野外取样、室内测定获得叶片和细根的N元素含量,旨在阐明叶片和细根N元素沿海拔梯度的变异规律及N元素在2种器官间的分配策略。结果表明:(1)在全部物种和不同生长型中,叶片N含量(21.51~24.21 mg·g^(-1))均显著高于细根(12.32~13.57 mg·g^(-1),P<0.05)。(2)木本植物细根N含量随海拔升高而逐渐呈降低趋势,而草本植物叶片和细根中的N含量则相反。(3)叶片N含量与气候和土壤因素显著相关,而细根N含量有更强的系统发育保守性,且较少受到环境因素的影响。这些结果表明,N元素的变异规律及其驱动因素在不同器官和不同生长型中均存在差异,未来在生态化学计量研究中需要综合考虑植物不同器官和不同生长型对环境变化的适应策略。

喀斯特林地细根碳氮磷生态化学计量特征的季节变化及其影响因子

植物细根养分生态化学计量特征是植被适应土壤环境的一种策略。为了解喀斯特地区不同林地类型细根碳(C)氮(N)磷(P)的生态化学计量比值的季节变化及其影响因素,该文研究了喀斯特地区灌木林和乔木林活细根和死细根的C、N、P含量和比值及其与环境因子的关系。结果表明:(1)总体上乔木林两类细根C、N、P含量高于灌木林,表明乔木物种细根对养分的吸收和储存比灌木物种更强。另外,两种林地类型活细根C含量显著高于死细根(P<0.05),而活细根N、P含量则低于死细根。(2)两种林地类型的两类细根C含量在雨季均低于旱季;灌木林活细根N、P含量在雨季高于旱季,而乔木林相反。灌木林活细根C∶N、C∶P和N∶P比值在雨季均低于旱季;乔木林两类细根的C∶N和C∶P比值在雨季高于旱季,而N∶P比值则是雨季低于旱季。雨季较低的活细根N∶P比值,表明灌木林和乔木林的植物在雨季的P限制程度较低。(3)两种林地类型上坡两类细根的C含量均高于中坡和下坡,而灌木林下坡N、P含量相对较高,乔木林中坡N、P含量相对较高;灌木林上坡两类细根C∶N、C∶P、N∶P比值相对较高,乔木林下坡两类细根的C∶N比值高于其他坡位而C∶P和N∶P比值是上坡高于其他坡位,表明两种林地中的植物在上坡受P限制影响较强,在中下坡受影响较弱。(4)冗余分析表明,林地类型、有效磷、季节是细根C、N、P养分含量及比值的主要影响因子,它们的单独解释量分别为18.8%、6.6%、6.5%。上述结果表明,在人工促进植被恢复时应考虑适当的林地类型、季节以及坡位差异造成的N∶P比值变化的影响,以便加快喀斯特生态系统的恢复。

攀西地区5个油橄榄品种细根形态特征及碳氮磷化学计量特征研究

探究油橄榄(Olea europaea)细根形态特征和养分分配格局对油橄榄引种栽培生产具有重要意义。通过对攀西地区5个油橄榄品种的细根直径、比表面积、比根长、组织密度等形态参数和碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征研究,探讨细根形态和养分含量在不同油橄榄品种细根根序等级间的差异和与土壤理化性质间的关联。研究结果表明:(1)随着根序等级的增加,细根直径、组织密度呈明显的递增趋势,比表面积、比根长则呈现出明显递减趋势;(2)细根C含量、C:N、C:P随根序的增加而逐渐增大,细根N、P含量基本呈现随着根序的增加而降低,除白橄榄外,细根N:P总体呈现随着根序序级增加而增加的趋势;(3)细根C含量与土壤理化特征指标间均无显著相关性;细根N含量与土壤C、P含量间存在显著正相关(p<0.05),与土壤C:N间存在着极显著的正相关(p<0.01);细根P含量与土壤C、P含量及C:N间存在极显著正相关(p<0.01),与土壤N:P间存在显著负相关(p<0.05);细根C:N与土壤C:N呈显著负相关(p<0.05),细根N:P、C:P与土壤理化特征指标间无显著的相关性。

水曲柳和落叶松不同根序之间细根直径的变异研究

细根直径大小和根序高低对细根寿命和周转估计具有重要的影响,研究不同根序之间的直径变异对认识细根直径与根序的关系具有重要意义.该文根据Pregitzer等(2002)提供的方法,研究了位于东北林业大学帽儿山实验林场尖砬沟森林培育实验站17年生水曲柳(Fraxinus mandshurica)和落叶松(Larix gmelinii)人工林细根1～5级根序的平均直径的变化、直径的最小值和最大值范围、直径的变异系数.结果表明,水曲柳和落叶松细根直径＜2mm时,包含5个根序,随着根序由小到大的增加,细根直径也在增大.各根序平均直径之间,存在较大的差异.在同一根序内,细根直径范围很大,水曲柳和落叶松一级根最小直径均＜0.20mm,最大直径分别＜0.50 mm(水曲柳)和＜0.70mm(落叶松)左右.2～3级根序直径最小值在0.20～0.30 mm之间,最大值≤1.0mm.5级根直径最小值＜1.0 mm,最大值超过2.0 mm.随着根序等级增加,直径变异系数增大.一级根序的直径平均变异系数＜10%,2～3级根序直径平均变异系数在10%～15%左右,4～5级根序直径的平均变异系数在20%～30%之间.因此,在细根寿命与周转研究过程中,必须同时考虑直径和根序对细根的寿命估计的影响.

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。

滴灌条件下3种紫花苜蓿细根周转及不同土层分布特征

以新疆北疆绿洲区常见的3种紫花苜蓿品种作为研究对象,用微根管技术监测3个品种细根的生长与死亡动态,明确不同品种间的细根周转及不同土层分布动态特征,分析苜蓿细根周转与干草产量的关系。结果表明:3种紫花苜蓿细根总现存量均在7月21日达到最大值,WL343HQ、WL363HQ和WL366HQ数值分别为0.294、0.861和0.568 cm·cm-3;其中细根生产量分别出现了2、3和2次峰值,细根死亡量分别出现了2、2和3次峰值;细根生产量最大值均出现在7月6日至7月21日,且大小顺序为WL363HQ(0.455 cm·cm-3)>WL366HQ(0.260 cm·cm-3)>WL343HQ(0.116 cm·cm-3)。在刈割时期与未刈割时期观测细根生长与死亡,刈割时期细根现存量较未刈割时期减少,说明刈割能影响苜蓿细根的生长,降低其现存量。3个苜蓿品种在不同土层的细根现存量大小均为0~20 cm>20~40 cm>40~60 cm。WL343HQ、WL363HQ和WL366HQ苜蓿细根周转率分别为1.566、1.973和1.859 yr-1,且3者周转率之间差异不显著(P>0.05)。相关性分析表明,苜蓿总干草产量与死亡量呈极显著正相关关系(P<0.01),年细根生产量与年细根最大现存量呈极显著正相关关系(P<0.01),说明苜蓿地下细根的生长与死亡动态影响其地上部分植株的生长发育及干草产量。紫花苜蓿品种WL363HQ的细根现存量、生产量及干草产量均优于WL343HQ和WL366HQ,故紫花苜蓿品种WL363HQ在当地的生产性能表现较好,适宜在本地进行推广种植。

增温和氮添加对杉木不同序级细根形态和化学性状的影响

全球气候变暖与氮(N)沉降是两个同时存在的全球变化主要因素,但目前关于二者的研究多以单因子为主。细根形态和化学性状等功能性状在促进植物养分获取和森林生物地球化学循环方面起着关键作用,但目前气候变暖、N沉降以及两者交互对细根形态和化学性状的影响尚不清楚。在福建三明森林生态系统国家野外科学观测研究站陈大观测点开展土壤增温与N添加双因子试验,包括对照(无增温,无氮添加)、低氮(+4gN m^(-2)a^(-1))、高氮(+8gN m^(-2)a^(-1))、增温(+5℃)、增温+低氮(+5℃,+4gN m^(-2)a^(-1))、增温+高氮(+5℃,+8gN m^(-2)a^(-1))六个处理,探讨增温与N添加对杉木(Cunninghamia Lanceolata)细根形态和化学性状的影响。结果表明:(1)增温显著增加了细根直径(D)。增温和N添加的交互作用对细根比根长(SRL)、比表面积(SRA)及组织密度(RTD)均存在显著影响,与对照相比,增温处理及增温+高氮处理均降低了细根SRL和SRA;不同处理间细根RTD无显著差异。N添加与序级交互作用对细根SRA存在显著影响,仅低氮添加显著增加了1级根SRA。(2)增温和N添加交互作用对细根碳(C)含量存在显著影响,与对照相比,仅增温+高氮处理显著增加了细根C含量。N添加与序级交互作用对细根C含量存在显著影响,仅在1级细根中,高氮添加的细根C含量要显著高于低氮添加。增温、N添加以及序级三者交互作用对细根N含量及碳氮比(C∶N)存在显著影响,与对照相比,低氮和高氮处理对细根N含量及C∶N影响因序级而异;增温处理、增温+低氮处理以及增温+高氮处理均显著提高了细根N含量,降低了细根C∶N;与高阶根相比,低阶根N含量和C∶N对单独增温处理及增温+低氮处理响应要更为敏感。以上结果表明,不同细根功能性状对增温、N添加及两者交互的响应存在差异,这种差异主要与细根序级和N添加水平有关;增温和N添加抑制了细根SRL和SRA,但促进了细根N含量并降低了细根C∶N,这将有助于理解亚热带地区森林地下养分循环以及C固存对全球环境变化的响应。

不同地理种源杉木细根形态及生态化学计量特征

为探究不同种源杉木细根对环境的适应策略及其地理分布规律,筛选出养分高效利用的杉木种源,以我国杉木分布区内的16个当地种源杉木林为研究对象,用根序分级法测定细根平均直径(RAD)、比表面积(SSA)、组织密度(RTD)、比根长(SRL)及其C、N、P含量等功能性状指标,分析细根功能性状在不同种源和不同分布区间的差异及变化规律,揭示不同序级细根性状与环境因子的相关性。结果表明:不同种源杉木细根形态存在显著差异(P<0.05),云南马关、广西融水(南带)种源的细根RAD总体上大于河南信阳、湖北罗田(北带)种源。不同分布区杉木细根SRL和SSA表现为:中带西区>中带中区>北带>中带东区>南带。细根化学计量特征在不同种源间也存在显著差异(P<0.05),河南信阳种源细根各根序内C含量和C∶N最小。细根C含量在不同分布区间表现为:中带中区>中带西区>中带东区>南带>北带,而N含量则相反。N∶P表现为:南带>中带东区>北带>中带中区>中带西区。冗余分析发现,细根RAD和年平均气温是影响C含量的主控因子。各根级N含量与经度呈显著正相关关系(P<0.05),与海拔和土壤磷含量呈显著负相关关系(P<0.05);RTD与年平均降水量呈显著正相关关系(P<0.05)。不同种源杉木细根性状的差异与分布区气候因子显著相关,反映了各种源杉木细根对环境变化的适应策略不同。

武夷山不同海拔毛竹细根功能性状

细根作为植物最重要的资源获取功能器官,是影响陆地生态系统的重要组成部分。定量化毛竹的细根功能性状对于理解其生理生态特征响应及生活史策略至关重要。为揭示毛竹细根功能性状随海拔梯度的变化规律以及细根的适应策略,对武夷山不同海拔(840 m、1040 m、1240 m)毛竹细根的碳(C)、氮(N)、磷(P)含量和比根长(SRL)、比根面积(SRA)等性状进行测定,分析细根性状在海拔上的差异及其异速生长关系。结果表明:(1)不同海拔毛竹细根养分性状存在显著差异。毛竹细根C含量在海拔1040 m最大。随海拔升高,细根N、P含量均呈下降趋势,细根C∶N、C∶P随着海拔的升高而增加。(2)细根的结构性状在海拔梯度上差异显著。随海拔升高,细根平均根直径(AvgDiam)、SRL及SRA均呈下降趋势,而根组织密度(RTD)呈升高趋势。(3)细根性状间存在显著的异速生长关系。细根N与P含量存在显著的等速生长关系,二者与C含量存在显著异速生长关系;SRL与SRA存在显著的等速生长关系,二者与RTD存在显著的负等速生长关系,与N含量存在显著的异速生长关系;细根AvgDiam与RTD存在显著的负异速生长关系。毛竹细根功能性状海拔梯度差异显著且细根性状之间呈显著的异速生长关系,表明毛竹细根获取型性状(如SRL)与保守型性状(如RTD)存在权衡,在海拔840 m毛竹倾向于增加根长来获取养分和水分,随海拔升高则采取保守策略,如增加根组织密度。因此,毛竹能够通过自身表型可塑性机制合理权衡细根性状之间的资源配置以适应环境变化。

不同种源杉木细根解剖性状的差异分析

为探究杉木细根解剖性状在不同地理种源间的表型差异,揭示杉木细根功能性状对不同种源地环境的响应特征,选取我国杉木分布区内16个种源地40年生的杉木人工林为研究对象,进行不同种源杉木细根直径、维管束直径、皮层厚度、维根比及皮层占比等细根解剖性状的调查分析,比较不同种源杉木细根解剖性状的差异,分析不同种源杉木细根解剖结构特征与种源地环境因子之间的相关关系。结果表明:不同种源杉木细根的解剖性状存在显著差异(P<0.05)。杉木细根直径和维管束直径大小为北带>中带东区>中带中区>中带西区>南带,其中,福建上杭和河南信阳种源杉木细根表现出较大的细根直径和维管束直径,江西上饶种源杉木的细根直径和维管束直径较小。不同种源杉木细根皮层厚度大小为北带>中带西区>中带东区>中带中区>南带,其中,河南信阳种源杉木的细根皮层组织较薄,而江西上饶和湖北罗田种源杉木的细根则表现出较厚的皮层组织。冗余分析结果表明,杉木细根皮层厚度、皮层占比与土壤P含量呈正相关,与土壤N含量呈显著负相关(P<0.05),维根比与种源地纬度呈显著正相关(P<0.05),与土壤P含量呈显著负相关(P<0.05)。杉木细根解剖性状对不同种源地生境条件的响应特征有所不同,表明杉木细根为适应不同种源地的生境条件产生了功能性状和生态适应策略的变异。

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。

亚热带6种树种细根序级结构和形态特征

以福建省建瓯市万木林自然保护区内占优势的6种天然林树种(沉水樟Cinnamomum micranthum,CIM;观光木Tsoongiodendron odorum Chun,TOC;浙江桂Cinnamomum chekiangense,CIC;罗浮栲Castanopsis fabri,CAF;细柄阿丁枫Altingiagracilipes,ALG;米槠Castanopsis carlesii,CAC)为研究对象,对其1—5级细根的结构,形态特征及生物量进行了分析。结果表明:沉水樟,细柄阿丁枫和米槠细根分支比表现出在1,2级(4倍以上)明显大于其它序级(3倍左右);其余3种树种则是在3,4级的细根分支比最大,其中浙江桂达到8.65倍,其它序级则大致为3倍左右。6种树种1,2级细根数量占到总数的70%—90%。6种树种细根直径,根长,组织密度随序级升高逐渐增大,比根长减小,生物量未表现出一致的变化规律,6种树种生物量主要集中在高级根部分。方差分析表明,树种对细根分支比例有显著影响(P<0.05),浙江桂和米槠细根分支水平对分支比例有极显著影响(P<0.01),其余4种树种分支水平对分支比例有显著影响(P<0.05),树种和分支水平的交互作用对6种树种细根分支比均有极显著的影响(P<0.01);树种对细根根长,直径以及生物量均有极显著影响(P<0.01),对比根长有显著影响(P<0.05),而对组织密度的影响则不显著(P>0.05);树种和序级的交互作用对细根根长,直径以及生物量均有极显著影响(P<0.01),对组织密度有显著影响(P<0.05),对比根长影响不显著(P>0.05)。序级对6种树种细根根长,直径,比根长以及生物量的影响并未达到一致,对6种树种细根组织密度有极显著影响(P<0.01)。树种间1—4级根的比根长变异主要由组织密度引起,而5级根的比根长变异则由直径引起,同时在1级根中组织密度与直径呈现出权衡的关系。6种树种细根数量,直径,根长,比根长,组织密度以及生物量与序级之间回归分析发现它们与序级之间具有指数函数,线性函数,二次函数,三次函数或者幂函数关系。

滴灌施肥周期和毛管布设方式对苹果树细根直径时空分布的影响

为探明不同滴灌施肥策略对苹果树细根直径的调控效应,于2019—2021年开展二因素二水平完全组合设计田间试验,毛管布设方式设置一行一管和一行两管,施肥周期设置15 d和30 d,采用微根管原位监测技术,分苹果树正南、正西及东北3个方位和0~19、19~38、38~57、57~76 cm不同深度土层,持续观测苹果树活跃生长期内细根直径的动态变化,分析了苹果树细根直径对毛管布设方式和施肥周期的响应。结果表明:细根直径主要集中在0.5~1.5 mm范围内,约占90%,0~0.5 mm和1.5~2.0 mm直径的细根占比很少。在夏季之前,直径≤1.0 mm的细根增多;夏季之后,细根直径加粗,直径>1.0 mm的细根迅速增加。相较于施肥周期15 d,施肥周期30 d在2020年6—11月和2021年4—7月均能增加细根直径;在大部分土层中,施肥周期30 d会增加细根直径,施肥周期15 d会减小细根直径;在2020年正南和东北方向上,施肥周期15 d会减小细根直径,施肥周期30 d会增加细根直径。一行一管较一行两管在2020年和2021年8月均能增加细根直径;在浅中层土壤(0~38 cm土层)中,一行两管趋向于增加细根直径,在中深层土壤(38~76 cm土层)中,一行一管趋向于增加细根直径;在2021年正南和东北方向上,一行一管会增加细根直径,一行两管会减少细根直径。

施肥对盆栽香樟幼苗细根生长的影响

以盆栽的1年生香樟实生苗为研究对象,采用指数施肥的方式,测定了细根平均直径、平均根长以及比根长3个指标。探讨施肥对香樟幼苗细根形态的影响,为香樟的速生丰产及培育过程中资源的高效利用提供理论依据。结果表明:1)氮磷钾对细根直径影响程度依次为氮>磷>钾,氮素显著提高了1～2级根的平均直径(p<0.05)。2)氮肥能促进了香樟1～2级根的平均根长的增加。适宜浓度的氮磷钾混合肥能显著促进1级细根伸长(p>0.05)。3)氮肥对1～2级根的比根长的增加有显著作用(p<0.05)、施肥对3级以上细根的比根长无显著影响(p>0.05)。综合分析得出:处理9对香樟苗期根系形态指标影响最为显著,即施肥量为氮素4g·株-1、磷素4g·株-1、钾素2g·株-1时,对香樟幼苗细根的生长发育有较好的促进作用。

长白落叶松人工林细根生物量及其动态研究

以长白山区30年生长白落叶松（ Larix olgensis）人工林为研究对象，通过根钻连续取样及分解袋埋藏法，对细根（≤2 mm）生物量及季节动态、细根分解、细根周转进行了研究。结果表明：在长白落叶松人工林生长季，细根平均生物量为3．8257 t/hm2，其中活细根和死细根分别占84．51％和15.49％；0～10 cm土层活、死细根生物量分别占林地活、死细根总量的72．09％和50.46％；细根生物量随土层深度的增加而减少。长白落叶松人工林细根生物量在1年中有明显的季节变化规律，活细根的呈双峰型，死细根的呈多峰型。经细根分解实验计算，长白落叶松人工林细根分解系数k平均为0．0015，细根年生长量、年分解量和年周转率分别为1．5348 t/hm2、0．1450 t/hm2和0．47次/a。

不同海拔百山祖冷杉细根性状及微生物群落组成

研究植物性状及与植物密切相关的微生物群落沿海拔的变异,有助于理解个体对环境变化的适应能力。以生存于不同海拔高度的极小种群野生植物百山祖冷杉(Abies beshanzuensis)成年个体(海拔951、1400和1590 m处为人工培育实生苗,海拔1750m处为野生成年个体)为研究对象,利用根系扫描仪测定百山祖冷杉细根性状,利用高通量测序技术分析百山祖冷杉根际土壤及根内微生物(细菌及真菌)群落组成,探究根际土壤及根内微生物群落和细根性状在不同海拔高度的差异。结果表明:不同海拔高度的百山祖冷杉周围土壤养分有效性较差,理化性质除铵态氮含量和pH值外均存在显著差异(P<0.05)。根际土壤及根内真菌和细菌群落沿海拔变异明显。为适应土壤生物及非生物因子沿海拔的变化,百山祖冷杉采取不同的细根营养策略,细根具有高度可塑性,与外生菌根真菌产生协同效应缓解了百山祖冷杉受到的生存限制。

千年桐(Aleurites montana)人工林细根特征及其与细根N、C含量的关系

采用完整土块法,以千年桐（Aleurites montana）人工林为研究对象,测定了1~5级细根的形态、生物量和组织碳（C）、氮（N）含量,分析了不同径级和序级与细根形态指标的差异性,对序级与细根生物量、碳氮含量及它们之间的关系进行探讨。结果表明：直径≤1 mm的细根根尖数、根系累计长度、根系累计表面积分别占据总量的99.66%,88.42%,69.82%;随着根序从1级根到5级根升高,千年桐细根直径由0.86 mm增加到1.35 mm,组织密度由0.11 g/cm3上升到0.47 g/cm3,根表面积密度由0.46 m2/m3降低到0.085 m2/m3,比根长由32.04 m/g减少到16.41 m/g;千年桐细根直径、比根长、根表面积密度、根组织密度及生物量与序级之间回归分析发现它们与序级之间具有二次函数、指数函数、线性函数、三次函数及高斯峰值函数关系;1~5级细根生物量对总生物量的贡献分别为：18.7%,30.9%,27.1%,16.6%,6.7%;N含量随着根序升高由16.73 mg/g下降到11.83 mg/g,C含量则由454.97 mg/g上升到494.43 mg/g;千年桐细根C/N比的变异受根组织N含量的影响程度达到93%,而受C含量的影响程度仅为50%。上述结果证明,千年桐细根的结构特征、生物量和碳氮含量之间存在密切联系,为了解千年桐根系结构与功能提供重要依据。

黄河冲积平原杨树人工林细根空间分布特征

采用改良全根调查方法,于生长季节末期对黄河冲积平原3a、6a、9a三个林龄的中菏1号杨树(Populusdeltoites cv.‘Zhonghe-1’)人工林根系空间分布特征进行了调查,并对直径小于2 mm的细根生物量、比根长、根长密度、表面积、体积进行测定分析。结果表明:在垂直方向上,各林龄杨树人工林细根生物量、根长密度、根尖数、细根表面积、细根体积总体上随土壤深度增加而逐渐减小,林龄之间、土层之间差异明显。细根在水平方向上的分布较为均匀,但林龄之间、以及距树干不同距离仍表现出明显差异。杨树人工林细根空间分布规律为林地土壤改良和培肥提供了依据。