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《内蒙古农业大学》 2008年
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毛乌素沙地臭柏、油蒿细根的生产与周转

秦艳  
【摘要】: 为揭示细根在沙地生态系统物质循环中的作用,采用钻土芯法和埋袋法,对毛乌素沙地开发整治研究中心北实验地天然臭柏(Sabina vulgaris)、油蒿(Artemisia ordosica)细根的生产与周转进行两年的动态研究。主要结论如下: 1.臭柏细根占其总根量的60.10%,年平均生物量为14.480t·hm~(-2),52.72%为活细根。油蒿的细根占总根系的73.04%,年平均生物量为1.027 t·hm~(-2),活细根占53.57%。臭柏细根生物量为油蒿的14.11倍(P0.05)。臭柏、油蒿细根主要分布0~45cm的土层中,其深度特征值β在0.96左右,细根根长密度和根面积指数在垂直面上呈现相似的规律:年平均细根最大根长密度和根面积指数都出现在表层0~15cm,并随土层的加深而递减。臭柏、油蒿的总细根生物量季节动态均呈现双峰型,臭柏细根生物量峰值出现在春末和盛夏。油蒿细根生物量峰值出现在春末夏初和晚秋。 2.臭柏、油蒿细根C、N、P、K、Ca、Mg的浓度呈波动状态。臭柏细根中C、N、P、K、Ca、Mg的现存量在2005年基本呈现倒“S”型,在2006年基本呈现“V”字型。油蒿细根中C、N、P、K、Ca、Mg的现存量总体上看基本呈现倒“S”型。臭柏细根中灰分浓度变化为单峰型,油蒿细根中灰分浓度变化呈现倒“S”型;臭柏、油蒿干重热值变化与灰分浓度变化趋势相反。灰分总量、干重热值、去灰分热值现存量随季节变化,臭柏2005年呈“S”型,2006年呈“V”型。油蒿呈倒“S”型。 3.臭柏细根分解系数(K)为0.0004d~(-1),为油蒿(0.0009d~(-1))的44.44%。臭柏和油蒿细根年分解率为17.6%和41.8%,半分解时间分别为1639d、544d,分解95%时间分别为7396d、3102d。在臭柏、油蒿细根分解过程中,C、P浓度表现为上升与下降交替进行的波浪形下降, K浓度呈快速下降趋势,N、Ca浓度变化呈上升趋势,Mg浓度为波浪形上升。臭柏、油蒿C/N和C/P的动态变化表现为相同的变化趋势,变化幅度存在显著的差异(P0.05)。木质素浓度的变化趋势为单峰型,纤维素浓度变化为上升和下降交替波浪型。C、P、K、Mg均表现为释放,释放率油蒿臭柏。元素重量损失率KPCMg。N在臭柏分解中表现为积累,在油蒿分解中表现为释放;Ca在臭柏、油蒿细根分解中都表现为积累的趋势,积累率为油蒿臭柏。 4.不同计算方法估算两种植物的细根生产量和周转率差异可达2~3倍。臭柏、油蒿细根年生产量分别为5.868t·hm~(-2)·a~(-1)、0.428t·hm~(-2)·a~(-1) ;细根年死亡分别为5.309t·hm~(-2)·a~(-1)、0.357 t·hm~(-2)·a~(-1);年分解残留量分别为4.534t·hm~(-2)·a~(-1)、0.250t·hm~(-2)·a~(-1);细根周转率分别为0.788times·a~(-1)、0.892times·a~(-1)。臭柏各养分归还量大小顺序为CCaNKMgP,油蒿为CKCaNPMg;臭柏各养分归还比为KCPNCaMg,油蒿为KCPNMgCa。在分解过程中C、N、P、K、Mg表现为释放,Ca表现为积累。臭柏细根分解释放量CKPNMg,油蒿细根分解释放量CKNPMg,与臭柏略有不同。臭柏年细根年能量净生产量是油蒿细根的11.23~16.58倍,年能量年归还量是油蒿的9.21~20.27倍。年能量分解释放量是油蒿的4.49~9.88倍,臭柏、油蒿细根的能量归还比分别为51.70%、为57.86%。 5.臭柏群落细根生产动态与0~15cm土壤含水率在P 0.05水平下相关,并且与空气相对湿度达到极显著相关;油蒿细根生产动态与表层土壤含水率相关系数比较大,但是均未达到显著水平。臭柏、油蒿的细根分解除受自身特性影响外,还与微气象因子有关。臭柏、油蒿细根分解与样地温度达到显著的正相关(P0.05),油蒿细根分解与样地的相对湿度、露点温度、绝对温度间达到极显著的负相关(P0.01)。两种植物细根分解与土壤含水率间不存在显著的相关性。 本项研究成果为全面系统研究毛乌素沙地主要群落的细根周转和相关机制,特别是细根在半干旱地区沙地生态系统中养分循环、碳平衡中的重要作用提供理论依据。对于揭示沙地人工林退化机理、维持措施和树种选择及搭配具有重要意义。
【学位授予单位】:内蒙古农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:Q948

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 吴勇;台湾桤木林草复合细根特性研究[D];四川农业大学;2011年
2 红雨;毛乌素沙地臭柏群落不同演替阶段生理生态学特性的研究[D];内蒙古农业大学;2006年
3 于水强;水曲柳和落叶松细根寿命的估计[D];东北林业大学;2006年
4 梅莉;水曲柳落叶松人工林细根周转与碳分配[D];东北林业大学;2006年
5 李洪波;半干旱区凝结水形成机制及对植物水分特性的影响[D];内蒙古农业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张海龙;大青沟三种乔木苗根系分布与土壤水肥关系的研究[D];内蒙古农业大学;2010年
【参考文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 红雨;毛乌素沙地臭柏群落不同演替阶段生理生态学特性的研究[D];内蒙古农业大学;2006年
2 于水强;水曲柳和落叶松细根寿命的估计[D];东北林业大学;2006年
3 梅莉;水曲柳落叶松人工林细根周转与碳分配[D];东北林业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 张秀娟;水曲柳落叶松细根分解与养分释放[D];东北林业大学;2004年
2 施家月;天童常绿阔叶林次生演替过程中细根的周转和养分动态[D];华东师范大学;2005年
3 金钊;万木林米槠和杉木细根分解研究[D];福建农林大学;2005年
4 吴国玺;毛乌素沙地臭柏、油蒿根系分布特征与细根动态[D];内蒙古农业大学;2006年
5 张立华;海岸沙地木麻黄人工林细根生态学研究[D];福建农林大学;2006年
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【共引文献】
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5 林文;;不同坡位7a生乐昌含笑人工林生物量分布研究[J];安徽农学通报(上半月刊);2012年07期
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8 满明俊;罗剑朝;;陕西省退耕还林工程生态效益评价[J];安徽农业科学;2006年18期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 郑炜;蒋红梅;张兰军;;山区公路隧道生态环境影响综合评价模型[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2011年
4 揣小伟;黄贤金;郑泽庆;王婉晶;;基于陆地生态系统碳储量的江苏省土地利用结构优化[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
5 胡治刚;胡江春;刘丽;汪思龙;苏振飞;王书锦;;海洋微生物复合制剂改善桉树人工林土壤质量研究[A];微生物实用技术生态环境应用学术研讨会论文集[C];2008年
6 ;The Ecological Measure of Environment Impact for Land Consolidation[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(二)[C];2007年
7 喻光明;王立国;杨珊;胡利梅;陶文星;;土地整理对生物量平衡及生态环境的影响[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(三)[C];2007年
8 黄黎;杨俊峰;吴明作;;城市土壤及植被的碳储量分析——以郑州为例[A];第十届中国科协年会论文集(二)[C];2008年
9 谷勇;殷瑶;齐泮伦;吴昊;;森林碳储量研究进展[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第一卷)[C];2010年
10 谭文雄;梁素莲;;广东省韶关市森林植被碳储量及其分布[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第一卷)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张凯;园林绿地生态系统养分动态及其利用效率研究[D];安徽农业大学;2010年
2 种培芳;荒漠植物红砂、白刺和沙拐枣抗旱指标及抗旱性综合评价研究[D];甘肃农业大学;2010年
3 侯钰荣;伊犁绢蒿生理生态适应性的研究[D];新疆农业大学;2010年
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9 石军南;亚热带森林植被生物量与碳贮量特征[D];中南林业科技大学;2010年
10 方江平;西藏原始林芝云杉林群落结构与功能研究[D];中南林业科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄冬;湖北省21个典型树种细根形态结构比较研究[D];华中农业大学;2010年
2 李书敏;土地生态承载力研究[D];华中农业大学;2010年
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4 刘平;玫瑰果实形态、生长动态及营养成分研究[D];山东农业大学;2010年
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8 王力;枞阳马尾松混交林细根生物量及其养分研究[D];安徽农业大学;2010年
9 刘心玲;沙地主要植被类型物种多样性及土壤水分动态研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
10 张娜;水肥耦合对红松、落叶松人工林细根形态的影响[D];辽宁工程技术大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王晶;杨茹玮;徐琪;杨竞;;苏南地区16年间土壤有机碳的空间变异[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年01期
2 方静,丁永建;荒漠绿洲边缘凝结水量及其影响因子[J];冰川冻土;2005年05期
3 刘畅;任艳林;贺金生;;草地造林40年后土壤可溶性有机碳下降[J];北京大学学报(自然科学版);2009年03期
4 翟明普;北京西山地区油松元宝枫混交林根系的研究[J];北京林学院学报;1982年01期
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1 于水强;水曲柳和落叶松细根寿命的估计[D];东北林业大学;2006年
2 于立忠;施肥对日本落叶松细根形态特征及养分含量的影响[D];东北林业大学;2006年
3 梅莉;水曲柳落叶松人工林细根周转与碳分配[D];东北林业大学;2006年
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4 施家月;天童常绿阔叶林次生演替过程中细根的周转和养分动态[D];华东师范大学;2005年
5 金钊;万木林米槠和杉木细根分解研究[D];福建农林大学;2005年
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7 郑玉龙;西双版纳地区雾水对附生植物的生态效应研究[D];河北大学;2006年
8 吴国玺;毛乌素沙地臭柏、油蒿根系分布特征与细根动态[D];内蒙古农业大学;2006年
9 张立华;海岸沙地木麻黄人工林细根生态学研究[D];福建农林大学;2006年
10 赵军;内蒙古典型草原露水资源研究初探[D];内蒙古大学;2006年
【二级引证文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
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2 周丽丽;不同发育阶段杉木人工林养分内循环与周转利用效率的研究[D];福建农林大学;2014年
3 秦璐;不同盐生境下盐穗木群落凝结水形成机制及其生态效应[D];新疆大学;2014年
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1 丁晓东;干旱半干旱地区云系特征卫星遥感研究[D];兰州大学;2013年
2 吴丽丽;土壤增水剂在大青山山地造林中应用效果研究[D];内蒙古农业大学;2014年
【二级参考文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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4 张清海;海岸沙地木麻黄人工林能量生态学研究[D];福建农林大学;2004年
5 施家月;天童常绿阔叶林次生演替过程中细根的周转和养分动态[D];华东师范大学;2005年
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7 杨秀云;华北落叶松人工林细根生物量季节动态及空间分布格局[D];山西农业大学;2005年
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3 卫星;张国珍;;树木细根主要研究领域及展望[J];中国农学通报;2008年05期
4 李俊英;傅宝春;马迎春;;树木细根生产与周转研究及方法评述[J];山西农业大学学报(自然科学版);2006年S1期
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6 陈曦;张乃莉;周晓梅;李宜浓;;细根分解研究进展及存在问题[J];吉林师范大学学报(自然科学版);2012年02期
7 张帆;陈建文;王孟本;;幼龄柠条细根的空间分布和季节动态[J];生态学报;2012年17期
8 袁一丁;杨玉盛;陈光水;杨智杰;林如强;凌华;;杉木人工林细根寿命研究[J];亚热带资源与环境学报;2009年02期
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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10 梅莉;水曲柳落叶松人工林细根周转与碳分配[D];东北林业大学;2006年
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9 张龙宁;两种杨树人工林细根形态对水肥措施的响应[D];北京林业大学;2013年
10 王东;间伐对杉木人工林细根形态与养分及周转的影响[D];南京林业大学;2013年
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