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幼龄柠条林地不同位点细根动态比较研究

张帆  
【摘要】:以晋西北黄土高原区5年生柠条(Caragana korshinskii)人工林为研究对象,应用Minirhizotron技术,分别在距茎干水平距离0、50cm处设点,对林地0~100cm土层深度范围内的柠条细根进行了观测。以2009年生长季(4~10月)的细根根长密度(RLD)、细根表面积(RAD)、细根生长速率(RLDgr和RADgr)、死亡速率(RLDdr和RADdr)等数据为基础,结合同期环境因子(气温、降雨量、土壤温度和土壤含水量等)数据,对0cm和50cm两个位点的细根生长情况和动态特点进行了比较研究,同时利用土钻法获得的柠条细根比根长数据,对微根管法得到的细根年度生产力等进行了估算。 结果表明:(1)两个水平位点的细根垂直分布和季节变化趋势均具有一定差异,主要差异是0cm位点0~60cm各土层的RLD均大于50cm位点,前者各测定期的RLD(RAD)均大于后者。因此,0cm位点的细根分布量(4.04mm/cm2和4.67mm2/cm2)显著大于50cm位点(3.07mm/cm2和2.99mm2/cm2)。两水平位点细根RLD的季节变化与气温和土壤温度的季节变化均具有显著正相关性。 (2)0cm水平位点上层和中层是细根的活跃区间,而50cm水平位点中下层是细根的活跃区间。就季节变化而言,0cm水平位点细根RLDgr,(RADdr)呈现随着时间的推移数值不断减小的趋势;而50cm水平位点的细根RLDdr(RADdr)呈现出生长季初期较小,中期增大,末期又变小的趋势。对于整个生长季而言,0cm水平位点的细根RLDgr和RADgr分别为0.43mm/cm2·d和0.50mm2/cm2·d,50cm水平位点的细根RLDgr和RADgr分别为0.26mm/cm'·d和0.39mm2/cm2·d;0cm水平位点的细根RLDdr和RADdr分别为0.45mm/cm2·d和0.51mm/cm2·d,50cm水平位点的细根RLDdr和RADdr分别为0.30mm/cm2·d和0.49mm2/cm2·d。在50cm水平位点,细根RLDgr的季节变化与气温和土壤温度的季节变化具有显著相关性,同时细根RADgr(RADdr)与土壤温度的垂直变化相关性显著。 (3)就样地水平而言,RLD(RAD)的垂直分布以40~50cm土层最大,以60~70cm土层最小。RLD(RAD)的季节变化具有由小变大再变小的趋势。年生长季幼龄柠条细根的RLD和RAD分别为3.35mm/cm2和3.83mm2/cm2。细根的年度生长变化呈现出随着时间的推移由大变小的趋势,细根的年度死亡变化则呈现出相反的趋势。幼龄柠条细根的RLDgr和RADgr分别为0.34mm/cm2·d和0.45mm2·d, RLDdr和RADdr分别为0.37mm/cm2·d和0.50mm/cm2·d。细根的RLD与RAD与气温和土壤温度的季节变化有显著相关性。 (4)细根样地水平的比根长为11.81m/g,通过比根长对微根竹法数据的转换得到细根年度生产量为0.052g·cm-2·a-1,细根年死亡量为0.056g·cm-2·a-1。,周转率大概为1.30a-1。


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