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《南京林业大学》 2018年
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三种不同根系直径树种根系觅食策略研究

赖小女  
【摘要】:本研究以杨树(Populus L.)、水杉(Metasequoia glyptostroboides HuW.C.Cheng)和银杏(Ginkgo biloba L.)人工林为研究对象,使用根袋法,设置不施加肥料、施加N肥、P肥和复合肥4种处理,测量3个树种细根形态、细根增殖、丛枝菌根侵染和养分含量,以比较杨树、水杉和银杏3种丛枝菌根树种根系养分觅食策略,进而探讨基于物种细根直径的3种丛枝菌根树种觅食策略,为了解地下生态过程和揭示森林生产力提高的机制提供支持。主要研究结果如下:(1)3个树种间细根形态差异显著,杨树细根直径最小(0.43mm),平均根长(4.05cm)、根尖数(386.20)、组织密度(RTD)(0.27g·cm-3)、比根长(SRL)(98.61 m·g-1)、比表面积(SRA)(69.00m2·kg-1)均为最大;水杉居中(7.23cm、66.48、0.95mm、0.22g·cm-3、15.37m·g-1、29.24m2·kg-1);银杏与杨树相反(2.64cm、46.52、1.17mm、0.20g·cm-3、9.56m·g-1、26.42m2·kg-1)。不同施肥处理主要影响1-2级细根形态,对3-5级细根影响不大。各形态指标对施肥处理响应程度为杨树水杉银杏,除RTD为银杏水杉杨树。施肥处理降低了细根分枝比,增加了分枝强度。3个树种细根分枝比(BR)均在N肥添加条件下相比对照变化最大,杨树-21.53%、水杉-11.86%、银杏-11.84%。杨树细根分枝强度(BI)显著高于水杉和银杏(p0.05),杨树1.08cm-1、水杉0.72cm-1、银杏0.68 cm-1。说明相对粗根种(如银杏),细根种(如杨树)在富养斑块的觅食行为更多地通过吸收根增殖和较强的细根形态可塑性来完成。(2)杨树和水杉、银杏间的根长生长率和质量生长率都存在显著差异,水杉和银杏间差异不显著。3个树种的根长生长率(GRL)分别为0.81cm·d-1、0.06cm·d-1、0.04cm·d-1,质量生长率(GRM)分别为0.030mg·d-1、0.027mg·d-1、0.025mg·d-1。不同施肥处理对细根增殖影响显著,施N条件显著降低细根增殖;施加复合肥条件显著提高了细根增殖率。细根种(如杨树)根系增殖速率大于粗根种(如银杏)。(3)不同树种间侵染率差异极为显著,银杏侵染率最高65.01%,水杉次之47.81%,杨树最小25.87%。杨树细根侵染率对N肥和P肥的添加有明显的响应,水杉对P肥和复合肥有显著的响应,而银杏对3种施肥处理均无明显响应。粗根种(如银杏)细根比细根种(如杨树)更依赖于丛枝菌根获取养分。(4)细根N、P含量随根序增大呈下降趋势,C含量和C/N则呈上升趋势。施肥对细根N、C含量和C/N没有显著影响。施P肥和复合肥显著提高了1-3级细根P含量。3个树种细根N含量和C/N差异显著。杨树细根的N含量最小8.97mg·g-1,水杉和银杏分别是杨树细根N含量的1.18倍、1.62倍。银杏C/N为3个树种最小(36.90),水杉居中(53.82),杨树最大(61.27)。
【学位授予单位】:南京林业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:S718.5

【参考文献】
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