水曲柳和落葉松細(xì)根生產(chǎn)、死亡和周轉(zhuǎn)及其對長期施肥的反應(yīng).pdf

1、森林細(xì)根的生產(chǎn)和周轉(zhuǎn)作為陸地生態(tài)系統(tǒng)中碳和養(yǎng)分循環(huán)的重要組成部分已得到廣泛認(rèn)可。目前,大氣N沉降在全球范圍內(nèi)持續(xù)增加,這將會對樹木的細(xì)根動態(tài)和生長產(chǎn)生重大影響。因此,細(xì)根動態(tài)與土壤N有效性的關(guān)系也越來越受到生態(tài)學(xué)家的關(guān)注。本研究以18年生水曲柳(Fraxinus mandshurica)和落葉松(Larix gmelinii)人工林為例,施肥處理同時(shí)運(yùn)用微根管對兩樹種進(jìn)行連續(xù)五年的動態(tài)觀測,結(jié)果表明:
　　 兩樹種的細(xì)根生產(chǎn)和死

2、亡在施肥樣地和對照樣地均表現(xiàn)出明顯季節(jié)動態(tài)。細(xì)根生產(chǎn)主要發(fā)生在夏季(6月-7月);細(xì)根死亡主要發(fā)生在夏末和秋季(8月-10月)。相關(guān)分析表明,大氣溫度變化可以解釋水曲柳細(xì)根生產(chǎn)量55％和落葉松細(xì)根生產(chǎn)量66％的變異,降雨量變化可以解釋水曲柳細(xì)根生產(chǎn)量28％和落葉松細(xì)根生產(chǎn)量27％的變異。施肥后,使水曲柳細(xì)根生產(chǎn)和大氣溫度的相關(guān)性增加14％,降雨量相關(guān)性增加21％,落葉松變化很小。細(xì)根的死亡受環(huán)境因子影響較小,僅水曲柳在施肥后細(xì)根的死亡量

3、與大氣溫度指數(shù)負(fù)相關(guān)。
　　 水曲柳細(xì)根生長量和死亡量均大于落葉松。隨著觀測時(shí)間的增加,兩樹種細(xì)根生產(chǎn)量和死亡呈逐年減低的趨勢。綜合5年平均生產(chǎn)量和死亡量發(fā)現(xiàn),施肥使水曲柳生產(chǎn)量增加,死亡量降低:均降低了落葉松的細(xì)根生產(chǎn)量和死亡量,但是差異不顯著(P＞0.05)。在不同年際間,施肥降低了兩樹種2004年的細(xì)根生產(chǎn)量,有增加兩樹種2005-2008年細(xì)根生產(chǎn)量趨勢。死亡量變化不同于生產(chǎn)量,施肥降低了兩樹種2004-2006年細(xì)根死

4、亡量,增加了水曲柳2007-2008年細(xì)根死亡量和落葉松2007年細(xì)根死亡量。
　　 兩樹種細(xì)根生長和死亡均集中在0-20 cm土壤中,綜合5年不同土層的細(xì)根平均生產(chǎn)量和死亡量發(fā)現(xiàn),水曲柳0-20 cm細(xì)根生產(chǎn)量占年細(xì)根生產(chǎn)量的62％左右,死亡量占72％左右;落葉松0-20 cm細(xì)根生產(chǎn)量占年細(xì)根生產(chǎn)量的65％左右,死亡量占64％左右。施肥后,使水曲柳0-20 mm細(xì)根生產(chǎn)量和死亡量降低,30-40 cm細(xì)根生產(chǎn)量和死亡量增加。

5、而落葉松0-20 mm和30-40cm的細(xì)根生產(chǎn)量和死亡量均降低。在不同年際間,隨著施肥時(shí)間的延長,水曲柳0-20 cm細(xì)根生產(chǎn)量和死亡量占年生產(chǎn)量比例均呈先減小后增加的趨勢。2005年達(dá)到最小,而落葉松這種比例在5年內(nèi)逐年減小。
　　 落葉松的細(xì)根周轉(zhuǎn)率要明顯大于水曲柳的細(xì)根周轉(zhuǎn)率(P＜0.05)。綜合5年平均周轉(zhuǎn)率發(fā)現(xiàn),施肥降低了兩樹種細(xì)根周轉(zhuǎn)率,但差異不顯著(P＞0.05)。在不同年際間,2004年,施肥使水曲柳細(xì)根周轉(zhuǎn)加

6、快,落葉松細(xì)根周轉(zhuǎn)降低,但在2006-2008年均降低了兩樹種細(xì)根周轉(zhuǎn)。
　　 直徑大小影響細(xì)根生產(chǎn)、死亡和周轉(zhuǎn)。0-0.5 mm細(xì)根生產(chǎn)量和死亡量以及周轉(zhuǎn)率大于0.5-2.0 mm的細(xì)根。從細(xì)根5年平均生產(chǎn)量和死亡量以及周轉(zhuǎn)率來看,施肥使兩樹種0-0.5 mm的細(xì)根生產(chǎn)量和死亡量降低,0.5-2.0 mm的細(xì)根生產(chǎn)量和死亡量增加。同時(shí),施肥增加了水曲柳0-0.5 mm細(xì)根周轉(zhuǎn)率,對0.5-2.0 mm細(xì)根沒有影響;降低了落葉松