水曲柳和落葉松細(xì)根壽命的估計.pdf

1、本文以我國東北林區(qū)重要的用材樹種水曲柳(Fraxinusmandshurica)和落葉松(Larixgmelinii)為研究對象，采用微根管技術(shù)現(xiàn)地觀測水曲柳和落葉松細(xì)根的生長、衰老和死亡的動態(tài)過程，對收集的壽命數(shù)據(jù)進(jìn)行生存分析，運(yùn)用Kaplan-Meier方法估計細(xì)根存活率及中位值壽命(Medianrootlifespan，MRL)，研究不同樹種的細(xì)根壽命，及直徑、根序、土層、季節(jié)和施肥等因素對細(xì)根壽命的影響。主要研究結(jié)果如下：

2、 (1)細(xì)根壽命因樹種不同而具有較大差異。在相同的立地條件下，水曲柳的細(xì)根累積存活率要顯著大于落葉松(p＜0.001)，說明水曲柳細(xì)根壽命要明顯長于落葉松。水曲柳的中位值壽命為336±13d，而落葉松中位值壽命只有64±3d，二者相差272d。 (2)細(xì)根直徑與細(xì)根存活率之間具有明顯的正相關(guān)關(guān)系，較細(xì)的根系總是表現(xiàn)出較短的壽命。尤其是2004年出生的細(xì)根，直徑≤0.3mm的水曲柳細(xì)根的中位值壽命為243±44d，直徑為0.3～

3、0.6mm的細(xì)根中位值壽命可以達(dá)到415±14d，而0.6～1.0mm和＞1.0mm的細(xì)根在觀測結(jié)束時，其累積存活率仍高于60％(分別為62.45％和66.67％)；落葉松四個等級細(xì)根的中位值壽命分別為48±8d，95±61d，332±144d，400±0d。 (3)研究表明，在兩年的觀測期中，兩樹種無論是明顯根序還是重組根序，高級根的累積存活率始終高于一級根，且存活曲線差異顯著(pash-D04＜0.001；pash-A04＜

4、0.001；p1arch-D04＜0.001；plarch-A04＜0.001；pash-A05＜0.05；plarch-D05＜0.001；plarch-A05＜0.001)，除了2005年水曲柳的明顯根序(pash-D05=0.315)。綜合來看，高級根的壽命要普遍長于一級根 (4)水曲柳和落葉松細(xì)根壽命呈現(xiàn)出一定的層次性，累積存活率隨土壤深度有增加的趨勢，尤其是2004年出生的細(xì)根。而在2005年，0～15cm與15～30

5、cm兩層水曲柳細(xì)根存活曲線之間差異不顯著，但與下層具有顯著差異；落葉松三層細(xì)根存活曲線之間并未表現(xiàn)出垂直分布模式。 (5)細(xì)根的生長具有明顯的季節(jié)規(guī)律。新根的生長主要發(fā)生春末和夏季，表現(xiàn)出與土壤溫度和有效N含量之間的季節(jié)相關(guān)性。2004年水曲柳和落葉松夏季(7～8月)出生的細(xì)根存活率顯著高于春季(5～6月)(p＜0.001)，中位值壽命分別為：MRLASum=399±11d和MRLASpr=87±7d；MRLLSum=82±7d

6、和MRLLSpr=47±12d。水曲柳2004年秋季產(chǎn)生的細(xì)根的中位值壽命顯著低于夏季(p＜0.05)，而落葉松秋季出生的細(xì)根的中位值壽命要比夏季高，但當(dāng)累積存活率低于50％后，其下降幅度要明顯大于夏季。2005年水曲柳夏季產(chǎn)生細(xì)根的存活率要顯著高于春季產(chǎn)生細(xì)根的存活率(p＜0.01)，但與秋季細(xì)根差異不顯著(p=0.315)。而落葉松夏季細(xì)根累積存活率與春季差異不顯著(p=0.209)，但與秋季差異顯著(p＜0.01)。冬季的細(xì)根存活

7、率是較高的，水曲柳只有16.1％的細(xì)根在冬季死亡，而落葉松細(xì)根只有9.3％的細(xì)根死亡。 (6)施肥處理有利于水曲柳和落葉松細(xì)根壽命延長。但施肥處理對落葉松細(xì)根壽命影響較弱，只有2005年出生的細(xì)根壽命表現(xiàn)一定的施肥效應(yīng)。一般來講，小直徑(≤0.6mm)細(xì)根、一級根、春夏季出生的細(xì)根和表層細(xì)根的壽命對施肥有明顯的響應(yīng)。施肥處理后，小直徑細(xì)根和一級根壽命要長于對照。水曲柳春夏季出生的細(xì)根(除2004年春季)及落葉松2005年春夏季出

8、生的細(xì)根壽命也延長。與對照相比，施肥樣地水曲柳表層(0～15cm)細(xì)根的壽命延長，而深層細(xì)根壽命對施肥響應(yīng)較弱。落葉松表層(0～15cm)或亞表層(15～30cm)的細(xì)根壽命在施肥條件下也表現(xiàn)出延長的趨勢。 綜合分析，水曲柳細(xì)根壽命要長于落葉松，小直徑和一級根存活率要低于粗根和高級根，新根的生長主要發(fā)生在春末和夏季，且夏季根群的壽命最長，隨土層加深細(xì)根存活率增加。施肥對N利用率高的細(xì)根部分影響顯著(如小直徑、一級根、春夏根群或表