武夷山不同海拔植被细根的空间变化与季节动态

【摘要】： 森林是重要的自然资源,森林环境中根系的生理生态过程直接影响着树木与环境之间的能量转换和物质分配,对森林生态系统生产力有决定性的作用。但人们对它的了解较少,特别是对同一地区不同海拔的细根沿海拔梯度的变化状况了解更少。本文研究了中亚热带武夷山不同海拔的四种不同植物群落(常绿阔叶林,针叶林,矮林,高山草甸)细根生物量、细根比根长、细根根长度、细根表面积密度、细根体积密度等的时间与空间变化规律及其与土壤温度、土壤含水率的关系,并对细根的各指标与土壤呼吸进行了相关性分析。结果表明: (1)不同林分0～25cm总细根(活细根+死细根)现存生物量为高山草甸12.08Kg/m~3＞针叶林9.74Kg/m~3＞矮林4.41Kg/m~3＞常绿阔叶林4.01Kg/m~3。高山草甸两土层内活细根和死细根的比根长、根长密度、表面积密度、体积密度都高于其他三种林分。在两土层内各林分活细根比根长、根长密度、表面积密度、体积密度都高于死细根比根长、根长密度、表面积密度、体积密度(p＜0.01)。 (2)各林分活细根与死细根生物量、根长密度、表面积密度、体积密度在0～10cm土层内均高于10～25cm土层内。各林分0～10cm土层内活细根生物量占0～25cm土层内活细根生物量比例由高到低依次为:矮林84.8%,草甸83.0%,常绿阔叶林80.8%,针叶林77.8%。各林分0～10cm土层内死细根生物量占0～25cm土层内死细根生物量比例由高到低依次为草甸69.1%,矮林68.7%,常绿阔叶林64.9%,针叶林60.1%。活细根生物量、总细根生物量(活细根+死细根)在0～10cm与10～25cm土层内都成极显著差异(p＜0.01)。 (3)各林分在0～10cm、10～25cm两土层中的活细根、死细根0-2.0mm径级的细根对细根总长度、总表面积、总体积的贡献最大。其中0-1.0mm径级的细根占的比例比1.0-2.0mm径级的细根高。大于2.0 mm径级的细根长度只占细根总长度的很小一部分。 (4)各林分0～10cm土层的活细根生物量都是在秋季最高。常绿阔叶林峰值为3.48 Kg/m~3,针叶林峰值为9.19 Kg/m~3,矮林峰值为4.40 Kg/m~3,草甸峰值为14.86Kg/m~3。本次研究的四种林分细根生物量、比根长、根长密度、表面积密度、体积密度不同程度地表现出一定的季节动态,有些林分的一些指标呈现出显著或极显著差异,大部分林分指标没有显著的季节差异。各林分两土层内的细根各指标表现出不完全相同的季节规律。 (5)各林分土壤呼吸速率与活细根或死细根生物量、比根长、根长密度、表面积密度、体积密度都无显著相关性(p＞0.05)。