细根(Fine root)是树木吸收水分和养分的重要器官,其生产和周转对陆地生态系统养分循环过程和碳分配格局具有重要意义。林分密度对森林生产力及生态系统稳定性产生重要的影响,然而以往关于林分密度对细根生长影响的研究较少。因此,研究不同林分密度细根生物量、生产与周转,以及空间分布特征,不仅有助于深入认识人工林碳分配和养分循环规律,而且可为优化人工林培育措施奠定理论基础。为此,本研究以4种不同密度(处理S1:3572株·公顷-1,处理S2:3128株·公顷-1,处理S3:2336株·公顷-1,处理S4:1468株·公顷-1)水曲柳(Fraxinus mandschurica)人工纯林为研究对象,采用土钻法(Soil core)和内生长法(Ingrowth core),研究林分密度对水曲柳细根生物量、生产量和周转,及空间分布的影响。主要研究结果如下:(1)林分密度对水曲柳细根生物量和根长密度影响显著。单位面积吸收根(直径≤0.5 mm)和总细根(直径≤2.0 mm)生物量(0-30 cm 土壤深度)和根长密度随林分密度的降低而有显著增加的趋势,且总细根生物量从274.14增加至385.14 g·m-2。单株水平各直径等级细根生物量和根长密度随林分密度的降低而显著增加。单位面积和单株水平不同密度细根生物量和根长密度的垂直分布均差异显著,表层(0-10 cm深度)吸收根生物量和根长密度占整个土壤剖面的比例分别为57.43%-67.42%和61.92%-68.45%,且随着林分密度的降低而有增加趋势。(2)林分密度对细根生产和周转的影响显著。单位面积和单株水平细根生产量在各直径等级上均随林分密度的降低呈增加趋势,在吸收根和直径0.5-1.0 mm细根上达到显著水平,其中总细根(直径≤2.0 mm)生产量(0-30 cm 土壤深度)的变化区间分别为84.27-184.56 g·m-2和269.38-1256.72 g·株-1。密度吸收根单位面积和单株水平细根生产量随土层的加深而降低。细根周转率随林分密度的降低呈升高趋势,在直径0.5-1.0 mm根群上达到显著水平。不同林分密度和土层均有细根周转率随直径的增粗而显著降低的趋势。此外,细根周转率随土层的加深而显著提高。(3)细根在行间的水平分布格局在不同密度林分的规律不同。随距树干基部水平距离增加,不同密度林分总细根(直径0-2.0 mm)生物量(0-30 cm 土壤深度)呈现不同的分配格局。密度最高的处理S1内不同距离上细根生物量彼此相差不大;处理S2内靠近树干基部细根生物量较大;而处理S3内随距离增加生物量有增加的的趋势;处理S4内细根生物量则没有出现明显的规律性。在S1、S3和S4处理内,土壤表层吸收根的生物量随距树干基部水平距离的增加而有增加趋势,S2处理则呈下降趋势。此外,各密度林分中吸收根和直径0.5-1.0 mm的细根生物量在各水平距离上均具有随土层的加深而降低的规律。