柏木低效林林窗邊界木細根形態(tài)、生物量及C、N分配格局.pdf

1、我國人工林地力衰退問題一直阻礙著林業(yè)可持續(xù)發(fā)展，針對衰退林分的人工撫育過程也就是平衡林木養(yǎng)分吸收與土壤養(yǎng)分供給。在人工林的撫育過程中，林窗干擾拓展了林隙空間、釋放了有效資源，使得生物多樣性增加、林下次生生長恢復。在模擬自然林窗面積的小面積人工林窗條件下，大部分的林窗面積被邊界效應影響，邊界木對林窗環(huán)境因子的響應極為顯著。同時林冠林窗出現(xiàn)后，形成了不同于林內地下生物量的林窗地下微環(huán)境，地下林窗也是森林資源有效改善的重要部分。本研究以川中低

2、山丘陵區(qū)柏木低效林為研究對象，采用小面積林窗采伐的人為干擾方式進行撫育管理，在控制水土流失、縮短植被恢復期的情況下，有效改善林分結構、促進林木生長、維持系統(tǒng)的生物多樣性。在人工開窗1年與2年后分別針對不同面積林窗(50m2、100 m2、150m2)與林窗不同恢復模式（自然恢復、人工補闊恢復）邊界木的地下根系進行研究。結果表明:
　　(1)柏木1-5級細根平均直徑、有機碳含量隨著根序的上升而增加，比根長、根長密度、比表面積、細根組

3、織氮含量隨著根序的上升而減小。而在不同面積的開窗處理后，林窗邊界木細根在同一根序上的平均直徑變化不顯著，根長和比根長增加，根長密度和生物量則呈現(xiàn)降低的趨勢，50與100m2林窗邊界木細根有機碳含量高于150m2，林窗邊界木細根有機碳高于對照林分細根，各級細根全氮含量整體表現(xiàn)為100m2＞150m2＞50m2;開窗1a后，150 m2面積撫育開窗后的柏木邊界木更大限度的提高了低級根序的物質分配，提高比根長并降低組織密度，更快速的利用地下林

4、窗空間資源。細根生物量1、2級根所占前5級根細根總生物量的比例均有所增加，可見1、2級細根增加的幅度隨著林窗面積的增加而增加。
　　(2)隨著開窗時間的延續(xù)，林窗內環(huán)境的恢復伴隨著空窗植物的生長和邊界木擴展作用的穩(wěn)定，細根在形態(tài)特征上與開窗的最初期有所改變。在人工開窗的2a后，比根長較1a時有了顯著的改變，100m2、150m2林窗邊界木在低級細根上的分配優(yōu)勢降低，與未開窗的柏木細根差異減小。50m2林窗邊界木根長密度增加，恢復了

5、單位土體的根長密度和土壤本身的利用率。而較大面積的林窗同開窗1a后各根序更長密度變化不顯著，說明了其恢復所需要的長周期與模擬自然空窗形成的小面積林窗撫育的必要性。
　　(3)在150m2林窗內進行了自然恢復和人工補闊的人工撫育恢復方式處理后。由于不同林窗內的植被條件，人工林窗補植銀木和香椿這種鄉(xiāng)土速生闊葉喬木對于柏木細根的競爭壓力，使得邊界木減小高級根的直徑，表現(xiàn)出更高的比根長、根長密度、比表面積，但細根有機碳含量低于自然恢復模式

6、。細根組織氮含量在1級細根組織氮含顯著高于自然恢復模式，而2-5級根則不顯著。
　　這表明柏木低效林林窗式疏伐得到的空窗土壤資源由于再分配，增加了林木根系競爭土壤空間的壓力，使得根系進行擴展性生長，細根形態(tài)和生物量表現(xiàn)出異質性變化，同時細根的碳氮養(yǎng)分對環(huán)境的改變也作出了快速的響應。隨著林窗面積的增大，邊界木細根發(fā)育隨林窗土壤環(huán)境的改變更為顯著。在邊界木細根拓展生長過程中不同的生理功能性狀的分配是不同的，而且在應對土壤環(huán)境的改變時也