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树木细根的生产和周转对森林生态系统C和养分循环具有重要影响。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(RLD)和比根长(SRL)的季节性差异,以及细根生产和周转明显的季节性交化。本文以17年生落叶松(Larix olgensis Henry)人工林为研究对象,从2002年5月起到10月止,采用连续土钻法取样,研究了不同土层细根生物量、RLD和SRL的季节动态,以及这些指标动态与土壤水分、温度和土壤有效N的关系,并对不同季节细根的生产和周转过程进行了定量分析。同时对其它级别根系(直径为2~5mm的中根和直径>5mm的粗根)生物量动态和垂直分布进行了对比研究。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50%分布在表层(0~10cm),亚表层(11~20cm)和底层(21~30cm)的相应比例分别为33%和17%。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5月到秋季10月,随着活细根生物量减少,死细根生物量增加。(2)土壤表层具有较高的RLD和SRL,而底层最低。5月三层的RLD和SRL平均值最高,分别为10621.45m.m-3和14.83m.g-1,到9月树木生长结束时达到最低,分别为2198.20m·m-3和3.77m.g-1。(3)直径为2~5mm的中根和直径>5mm的粗根在亚表层和底层活根生物量分布均高于表层,与直径≤2mm具有完全不同的动态模式和垂直分布。(4)细根生产主要发生在水分和养分丰富的表层,采用极差法、积分法和分室通量模型法(分解率采用埋袋法a和原状土芯法的两种结果b)计算的细根的生产在94.4g·m-2·a-1~210.5g·m-2·a-1之间,对不同土层的活细根的生产估计均以表层最高(53.8g·m-2·a-1~123.7g·m-2·a-1),底层最低(23.5g·m-2·a-1~47.1g·m-2·a-1)。(5)落叶松细根年死亡量采用三种方法计算的结果依次为极差法71.0g·m-2·a-1,积分法为110.8g·m-2·a-1以及分室模型法(a)104.8g·m-2·a-1和(b)116.4g·m-2·a-1。(6)细根的周转速率在78%~175%之间,不同层次细根的周转速率不同。表层细根周转较慢(80%~192%);亚表层居中,为134%~204%;底层周转最快(130%~269%);(7)细根生物量、RLD和SRL、生产和周转与土壤水分、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。各土层细根与有效性资源之间的相关性体现了细根功能的差异。细根(生物量、RLD和SRL)的季节动态(58%~73%的变异)主要由土壤资源有效性的季节变化引起。细根的生产和周转也与土壤资源有效性紧密相关。