论文部分内容阅读
细根作为树木养分和水分吸收的主要器官,其生长和死亡在森林生态系统碳平衡和养分循环过程中发挥着重要的作用。微根管技术(Minirhizotron technique)是一种非破坏性、定点直接观察和研究植物根系的新方法。本研究以晋西北黄土区人工栽植的5年生柠条(Caragana korshinskii Kom.)林为对象,利用微根管技术对0~100cm土层的柠条细根动态进行了观测。本文根据2007年生长季(4月~9月)观测数据,对柠条细根的现存量(standing length,RLDst)、生长速率(growth rate,RLDgr)、死亡速率(death rate,RLDdr)和净生长速率(net growth rate,RLDngr)及其与气温、降雨量、土壤温度和土壤水分等环境因子的关系进行了研究。(1)柠条细根主要分布于40~90cm土层,细根RLDst季节变化特征为5月26日到9月5日持续增大,在9月5日达到生长季峰值,之后RLDst略有减小。柠条细根RLDst与10℃以上积温、同期土壤积温、积降雨量均存在极显著正相关。(2)在年生长季,柠条细根RLDgr与RLDdr最大值出现的土层均由浅入深。与上层(0~50cm)相比,下层(50~100cm)的细根平均RLDgr较大,而平均RLDdr则较小。柠条细根RLDgr的季节动态特征为4月11日至8月12日逐渐增大,在8月中旬达到最大,之后逐渐减小;而细根RLDdr的季节变化特征为4月11日至7月4日缓慢增大,7月4日后迅速增大,在生长季末达到最大值。年生长季柠条细根的生长量与死亡量分别为18.89mm·cm-3和4.44mm·cm-3。虽然4月至9月生长与死亡之比(Rgd)逐渐减小,但仅生长季末Rgd<1。柠条细根RLDgr与气温存在极显著正相关,与土壤温度存在显著正相关;而柠条细根RLDdr与各环境因子均不存在显著相关性。(3)下层(50~100cm)柠条细根平均RLDngr大于上层(0~50cm)。柠条细根RLDngr的季节动态特征与RLDgr完全一致。生长季柠条细根的净生长量为14.61mm·cm-3。柠条细根平均RLDngr与气温显著正相关。总体而言,深土层(50~100cm)为柠条细根主要分布和生长活跃区。柠条细根RLDst、RLDgr和RLDngr的季节变化均表现为单峰型曲线,主要在夏末秋初(7月下旬至9月上旬)达到最大值,柠条细根RLDdr则随时间的推移不断增大,并在生长季末达到最大。各环境因子中,气温和土壤温度对柠条细根生长和死亡的影响最大。2007年生长季柠条细根的总生长量为18.89mm·cm-3,死亡量为4.44mm·cm-3,净生长量为14.61mm·cm-3。