中亚热带不同演替阶段的马尾松和米槠人工林的细根生产量研究

对不同演替阶段的树种细根生产动态及其对环境因子响应的差异目前仍缺乏了解。为此,在福建省三明市选择了中亚热带演替前期的马尾松(Pinus massoniana)和演替后期的米槠(Castanopsis carlesii)两种人工林为研究对象,采用微根管法对两种人工林的细根根长生产量及其动态进行了为期2年的观测,并分析了细根生产量的径级和土层分布,及月生产量动态与气温、降水、土壤温度、土壤含水率等环境因子间的关系。结果表明:1)两种林分的细根生产量有显著差异,马尾松人工林细根年根长生产量约为米槠人工林细根年根长生产量的4倍;两种林分的细根生产量呈现显著的月变化,峰值均出现在夏季,且2年内总细根生产量以夏季的细根生产量最大。2)两林分均是直径0–0.3 mm的细根所占细根生产量比例最大;土层分布上,马尾松人工林0–10 cm土层细根所占生产量的比例最大,米槠人工林30–40 cm土层细根所占生产量比例最大。3)偏相关分析表明,两林分细根月生产量均与气温、土壤温度极显著相关或显著正偏相关,与降水、土壤含水率的偏相关均不显著;一元线性回归分析表明,演替早期马尾松人工林细根月生产量与气温、土壤温度的相关性明显高于米槠人工林。该研究表明,与演替后期的米槠人工林相比,中亚热带演替早期的马尾松人工林细根生产量大,且与温度间的相关性更高。

土壤增温、隔离降水及其交互作用对杉木幼苗细根生产的影响

为了揭示我国最重要的人工林树种杉木对全球变暖和降水格局改变的地下响应及其适应性,在福建省三明市陈大国有林场开展杉木(Cunninghamia lanceolata)幼苗土壤增温和隔离降水双因子试验,包括对照(CK)、土壤增温5℃(W)、隔离降水50%(P)和土壤增温+隔离降水(WP)4个处理,用微根管法探讨试验1a期间土壤增温、隔离降水及其交互作用对杉木幼苗细根生产量(以细根出生数量表征)的影响。双因素方差分析发现,土壤增温和隔离降水对细根总出生数量没有影响,但两者的交互作用则极显著。与CK相比,W细根总出生数量显著增加,而WP处理细根总出生数量则显著低于W处理和P处理。土壤增温、隔离降水与季节的重复测量方差分析发现,土壤增温×季节、隔离降水×季节对细根出生数量均有显著影响;与CK相比,W处理春季细根出生数量显著增加,P处理秋季细根出生数量显著增加,而WP处理夏季和冬季细根出生数量显著下降。土壤增温、隔离降水与径级的三因素方差分析表明,土壤增温×隔离降水×径级存在显著影响;0—1 mm径级细根出生数量W处理显著高于CK,但WP处理则显著低于W处理和P处理。土壤增温、隔离降水与土层的3因素方差分析表明,土壤增温、隔离降水与土层之间不存在显著的交互作用;仅在20—40 cm土层发现P处理细根出生数量显著高于CK。研究结果表明,土壤增温和隔离降水对杉木幼苗细根生产的影响存在显著的交互作用,这种交互作用还因不同的季节和径级而异。

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。

三峡库区马尾松人工林细根生产和周转

2011年3—12月,采用连续根钻法和分解袋法,研究了三峡库区20年生马尾松人工林细根的季节动态,计算了细根的年生产量和周转率.结果表明:三峡库区马尾松人工林细根(<2mm)年均生物量为146.98g.m-2,其中活细根年均生物量(102.92g.m-2)远大于死细根生物量(44.06g.m-2);不同径级细根现存量的时间动态不同,<1mm根系季节动态较为明显,整体呈单峰型曲线;马尾松人工林细根(<2mm)的年生产量为104.12g.m-2.a-1,年周转率为1.05a-1,其中<1mm和1～2mm的年生产量分别为58.35和45.77g.m-2.a-1,周转率为1.41和0.69a-1.