柏木低效林林窗邊界木細(xì)根形態(tài)、生物量及C、N分配格局.pdf

1、我國(guó)人工林地力衰退問(wèn)題一直阻礙著林業(yè)可持續(xù)發(fā)展，針對(duì)衰退林分的人工撫育過(guò)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(guò)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(zhǎng)恢復(fù)。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(yīng)影響，邊界木對(duì)林窗環(huán)境因子的響應(yīng)極為顯著。同時(shí)林冠林窗出現(xiàn)后，形成了不同于林內(nèi)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(duì)象，采用小面積林窗采伐的人為干擾方式進(jìn)行撫育管理，在控制水土流失、縮短植被恢復(fù)期的情況下，有效改善林分結(jié)構(gòu)、促進(jìn)林木生長(zhǎng)、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(duì)不同面積林窗(50m2、100 m2、150m2)與林窗不同恢復(fù)模式（自然恢復(fù)、人工補(bǔ)闊恢復(fù)）邊界木的地下根系進(jìn)行研究。結(jié)果表明:
　　(1)柏木1-5級(jí)細(xì)根平均直徑、有機(jī)碳含量隨著根序的上升而增加，比根長(zhǎng)、根長(zhǎng)密度、比表面積、細(xì)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(xì)根在同一根序上的平均直徑變化不顯著，根長(zhǎng)和比根長(zhǎng)增加，根長(zhǎng)密度和生物量則呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)，50與100m2林窗邊界木細(xì)根有機(jī)碳含量高于150m2，林窗邊界木細(xì)根有機(jī)碳高于對(duì)照林分細(xì)根，各級(jí)細(xì)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(jí)根序的物質(zhì)分配，提高比根長(zhǎng)并降低組織密度，更快速的利用地下林

4、窗空間資源。細(xì)根生物量1、2級(jí)根所占前5級(jí)根細(xì)根總生物量的比例均有所增加，可見1、2級(jí)細(xì)根增加的幅度隨著林窗面積的增加而增加。
　　(2)隨著開窗時(shí)間的延續(xù)，林窗內(nèi)環(huán)境的恢復(fù)伴隨著空窗植物的生長(zhǎng)和邊界木擴(kuò)展作用的穩(wěn)定，細(xì)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(zhǎng)較1a時(shí)有了顯著的改變，100m2、150m2林窗邊界木在低級(jí)細(xì)根上的分配優(yōu)勢(shì)降低，與未開窗的柏木細(xì)根差異減小。50m2林窗邊界木根長(zhǎng)密度增加，恢復(fù)了

5、單位土體的根長(zhǎng)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(zhǎng)密度變化不顯著，說(shuō)明了其恢復(fù)所需要的長(zhǎng)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(nèi)進(jìn)行了自然恢復(fù)和人工補(bǔ)闊的人工撫育恢復(fù)方式處理后。由于不同林窗內(nèi)的植被條件，人工林窗補(bǔ)植銀木和香椿這種鄉(xiāng)土速生闊葉喬木對(duì)于柏木細(xì)根的競(jìng)爭(zhēng)壓力，使得邊界木減小高級(jí)根的直徑，表現(xiàn)出更高的比根長(zhǎng)、根長(zhǎng)密度、比表面積，但細(xì)根有機(jī)碳含量低于自然恢復(fù)模式

6、。細(xì)根組織氮含量在1級(jí)細(xì)根組織氮含顯著高于自然恢復(fù)模式，而2-5級(jí)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(jìng)爭(zhēng)土壤空間的壓力，使得根系進(jìn)行擴(kuò)展性生長(zhǎng)，細(xì)根形態(tài)和生物量表現(xiàn)出異質(zhì)性變化，同時(shí)細(xì)根的碳氮養(yǎng)分對(duì)環(huán)境的改變也作出了快速的響應(yīng)。隨著林窗面積的增大，邊界木細(xì)根發(fā)育隨林窗土壤環(huán)境的改變更為顯著。在邊界木細(xì)根拓展生長(zhǎng)過(guò)程中不同的生理功能性狀的分配是不同的，而且在應(yīng)對(duì)土壤環(huán)境的改變時(shí)也