固氮和非固氮樹種細根年生長動態(tài)及對供氮的響應.pdf

1、林木的細根（直徑＜5mm）是影響樹木生長發(fā)育的重要器官。擔負著吸收土壤中養(yǎng)分、水分的作用。森林生態(tài)系統(tǒng)中細根的生長變化一方面關(guān)乎該生態(tài)系統(tǒng)的C、N循環(huán)，另一方面對整個林分生產(chǎn)力水平的高低也有重要影響。近年來森林生態(tài)系統(tǒng)面臨的新形勢是土壤施肥量逐年增大與大氣氮沉降，在此大背景影響下，細根生長動態(tài)的變化將對森林生態(tài)系統(tǒng)的碳氮循環(huán)發(fā)揮更重要影響。
　　本文以生長在不同立地條件下的固氮樹種（合歡和刺槐）與非固氮樹種（馬尾松、杉木）為研究對

2、象，在施氮肥處理下，采用微根管技術(shù)對不同土層細根的年生長動態(tài)進行了觀察與分析。以期明確細根動態(tài)對土壤N有效性的響應，為全球變化背景下的森林生態(tài)功能預測提供依據(jù)，為當前森林的集約生產(chǎn)與科學施肥提供科學支持。具體研究結(jié)果為:
　　(1)固氮與非固氮兩類樹種的細根在不同立地條件下的年生長動態(tài):在一個生長周期內(nèi)，野外林分細根的總根長、總表面積、平均直徑及總體積有明顯的季節(jié)動態(tài)，即在7至9月份出現(xiàn)峰值，之后逐漸下降，12月份最低，次年1月份

3、起開始逐漸緩慢回升;溫室盆栽條件下，細根的各生長指標沒有隨季節(jié)表現(xiàn)明顯變化，整體呈上升趨勢。
　　(2)不同生長條件下增施氮肥對細根生產(chǎn)的規(guī)律:施氮肥降低了野外林分固氮和非固氮樹種的細根總根長、總表面積生產(chǎn)量，而溫室盆栽苗木的細根生產(chǎn)增加。對野外樣地而言，土壤中N的有效性與兩類樹種的細根年生產(chǎn)量之間存在負相關(guān)性，即土壤中N含量越高，則細根年生產(chǎn)量越低，在固氮與非固氮樹種中呈現(xiàn)相同規(guī)律。此外，與非固氮樹種相比，固氮樹種的細根生產(chǎn)量在

4、施肥樣地與對照樣地的差異較小。施氮肥增大溫室盆栽條件下兩類樹種的細根生產(chǎn)，這可能與生長環(huán)境、林齡及生產(chǎn)方式的不同有關(guān)。
　　(3)不同土層的固氮與非固氮樹種細根年生長動態(tài)試驗表明:不同土層在固氮與非固氮樹種的對照樣地和施肥樣地細根年生長動態(tài)規(guī)律一致，都是在7到9月份出現(xiàn)峰值接著逐漸下降直到12月份降至最低點后，次年1月份再緩慢增加。此外隨著土層深度的增加細根的各形態(tài)指標均有不同程度的增加。即本研究中20-40 cm土層相較于0-2

5、0 cm土層從總根長、總表面積、平均直徑和總體積來看更有利于細根生長。
　　(4)對不同環(huán)境條件下的細根年生長動態(tài)對比表明:在野外條件下合歡較其他三個樹種的細根生長更多，其中合歡對照組在細根的各形態(tài)指標上數(shù)值最高;在溫室盆栽條件下，各樹種細根生長差異不明顯。
　　以上研究結(jié)果表明，在野外林分細根生長有明顯的季節(jié)動態(tài)，并且增施氮肥降低了細根生長;而溫室盆栽細根生產(chǎn)沒有明顯的季節(jié)波動，且施肥有利于細根生長。不同土層間細根生長動態(tài)