三峽庫區(qū)馬尾松人工林細(xì)根生長動(dòng)態(tài)研究.pdf

1、細(xì)根通常被認(rèn)為直徑小于2mm的根。細(xì)根在森林生態(tài)系統(tǒng)碳平衡和養(yǎng)分循環(huán)中具有重要作用。隨著全球碳循環(huán)研究的開展，作為森林生態(tài)系統(tǒng)中土壤碳的主要來源，細(xì)根的研究受到了廣泛的關(guān)注。三峽庫區(qū)地處長江流域的咽喉，同時(shí)受到三峽工程的強(qiáng)烈影響，對(duì)環(huán)境變化敏感。本文以三峽庫區(qū)主要植被馬尾松人工林為研究對(duì)象，采用連續(xù)根鉆法和分解袋法相結(jié)合，對(duì)三峽庫區(qū)馬尾松人工林細(xì)根動(dòng)態(tài)進(jìn)行研究，旨在分析馬尾松細(xì)根的空間分布及季節(jié)動(dòng)態(tài)，并計(jì)算三峽庫區(qū)馬尾松細(xì)根年生產(chǎn)量和周

2、轉(zhuǎn)率，為深入研究三峽庫區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)機(jī)制提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
　　本研究于2010年7月，用內(nèi)徑為10cm、筒長18cm的根鉆，分別在馬尾松中齡林、近熟林和成熟林內(nèi)，距樹干0.5m、1.0m、1.5m和2.0m處設(shè)置取樣點(diǎn)，各樣點(diǎn)按0-10、10-20、20-30、30-40、40-60cm將土壤分為5個(gè)垂直層次，對(duì)馬尾松根系的空間分布格局進(jìn)行調(diào)查。次年（2011年）3月-12月，在馬尾松中齡林樣地內(nèi)，采用連續(xù)根鉆法在距離樹干1.

3、0m處每2個(gè)月進(jìn)行細(xì)根取樣。同時(shí)結(jié)合分解袋法，進(jìn)行分解袋回收試驗(yàn)。結(jié)果表明：
　　（1）三峽庫區(qū)7月馬尾松林內(nèi)<10mm根系生物量為中齡林（4.71t/hm2）顯著高于成熟林（2.94 t/hm2）和近熟林（2.40t/hm2）（P＜0.05）。細(xì)根（＜2mm）生物量隨林齡增加而遞減，差異不顯著（P＞0.05），三個(gè)林分內(nèi)馬尾松細(xì)根生物量依次為：中齡林（0.68 t/hm2）＞近成熟林（0.59 t/hm2）＞成熟林（0.52 t

4、/hm2）。
　?。?）細(xì)根主要分布在土壤上層，其中47.92％-72.15%的細(xì)根分布在0-20cm土壤范圍內(nèi)，且隨土層的加深生物量明顯減少。2-10mm根系則主要分布于20-60cm土層范圍內(nèi)；馬尾松林中根系生物量表現(xiàn)出一定的水平分布特征，細(xì)根生物量最大值均出現(xiàn)在距離馬尾松樣木1.0m處。
　?。?）三峽庫區(qū)馬尾松人工林不同徑級(jí)細(xì)根現(xiàn)存量的時(shí)間動(dòng)態(tài)不同，其中＜1mm根系季節(jié)動(dòng)態(tài)較為明顯?；罴?xì)根中，＜1mm細(xì)根的生長動(dòng)態(tài)表

5、現(xiàn)為生長初期較高，而后則變化不顯著，最大值出現(xiàn)在3月份，且顯著高于其他各月（P＜0.05）；1-2m細(xì)根生物量在各取樣期間差異不大（P＞0.05）。不同徑級(jí)死細(xì)根的變化較一致，最小值均出現(xiàn)在9月份，而最大值均在取樣初期。
　　（4）分析各環(huán)境因素對(duì)細(xì)根生長的影響，發(fā)現(xiàn)土壤理化性質(zhì)對(duì)細(xì)根的影響明顯大于土壤溫度、降水及氣溫變化；除土壤水分，各影響因素普遍對(duì)土壤上層（0-20cm）細(xì)根生長的作用大于對(duì)土壤中下層（20-60cm）細(xì)根的影

6、響；＜1mm根系受環(huán)境影響均較1-2mm根系明顯。復(fù)相關(guān)系數(shù)表明，馬尾松細(xì)根的季節(jié)動(dòng)態(tài)79%-95.8%的變異可以由土壤資源的有效性及土壤水分的季節(jié)變化來解釋。
　?。?）三峽庫區(qū)馬尾松細(xì)根分解動(dòng)態(tài)總體表現(xiàn)為初始階段分解較快，而后則分解緩慢。不同直徑細(xì)根分解速率不同，分解前期＜1mm細(xì)根的分解速度明顯大于1-2mm根系，122天后，二者分解速率差異不大。利用非線性指數(shù)方程求得＜1mm及1-2mm細(xì)根一年內(nèi)的分解率分別為0.7513

7、、0.7177。相關(guān)分析表明，細(xì)根干重?fù)p失率與初始 P、C/N、C/P呈顯著相關(guān)（P＜0.05）；環(huán)境因子中，細(xì)根分解速率主要受土壤理化性質(zhì)影響，其中土壤有機(jī)碳、有效氮含量的作用顯著（P＜0.05）。
　?。?）采用不同方法計(jì)算所得三峽庫區(qū)馬尾松人工林細(xì)根年生產(chǎn)量和周轉(zhuǎn)率，結(jié)果依次為分室通量法＞積分法＞極差法。本文采用分室通量法計(jì)算結(jié)果表明：年生產(chǎn)量為1.04 t/(hm2．a(chǎn))，年周轉(zhuǎn)率為1.05/a。其中，＜1mm根系的周轉(zhuǎn)速