欧美108杨细根形态及垂直分布对水氮耦合措施的响应

？合理高效的水肥集约经营是有效地提高速生丰产林生产力的重要途径。细根是植物吸收水肥和维持生长的主要器官,了解细根形态及其分布对水肥耦合措施的响应机制有助于解释树木生长和吸收水肥能力的差异性。该文基于水氮耦合措施对欧美108杨(Populus×euramericana‘Guariento’)幼林表土层(0–30cm)细根形态及分布的影响研究,在连续两年的水氮管理后,开展了欧美108杨0–60cm土层细根形态及垂直分布对水氮耦合响应的研究。田间设计3个灌溉水平(灌溉土壤水势起始阈值为–75kPa、–50kPa、–25kPa)和3个养分水平(施N150g·tree–1·a–1、300g·tree–1·a–1、450g·tree–1·a–1),组合成9个水氮耦合处理,另设1个对照处理(CK)。研究结果表明:(1)垂直方向上,各处理细根生物量密度、表面积和平均直径均表现为10–20cm土层最大(该层生物量密度占0–60cm土层总生物量的27%–37%),随后在30–60cm土层逐层递减;根长密度则随土壤深度的加深而逐层递减,0–10cm土层显著大于其他土层(该层根长密度占0–60cm土层总根长密度的33%–45%)。(2)6个土层的细根生物量密度、根长密度和平均直径均表现为高水高氮(D3F3)和中水高氮(D2F3)2个处理间差异不显著,但均显著高于其他处理,其中,D3F3处理6个土层生物量密度是对照的3.12–47.74倍;细根表面积则是D3F3处理显著高于其他处理,是CK的4.36–30.57倍。(3)连续的水氮耦合管理措施不会改变细根的垂直分布格局(各处理均具有与CK一致的分布格局),但在第二个生长季,欧美108杨细根的整体分布随着林龄的增加趋于深层化;另外,中水高氮的耦合处理也可有效地促进细根的生长,这种水氮需求水平与第一个生长季内需高水高氮才可显著促进其生长的特性不同。欧美108杨细根在第2个生长季主要分布于0–20cm土层,9个水氮耦合处理中,除低水低氮处理外,其他处理各细根形态指标值均显著高于CK,这种差异性在浅土层更为显著,而在深土层表现出相对较小的差异。当灌溉量一定时(尤其中、高灌溉水平),增加施氮量可显著促进细根生长,但当施氮量一定时(尤其低、中氮水平),增加灌溉量对细根生长的促进效果不显著,即欧美108杨细根生长趋肥性强于向水性。