柠条细根的分布和动态及其与土壤资源有效性的关系

受土壤资源有效性时空异质性的影响,植物细根会表现出明显的垂直分布和季节变化特征。揭示这些特征对认识细根的养分和水分吸收规律,预测c在地下的分配特点具有重要意义。运用minirhizotron技术对晋西北黄土丘陵区30a生柠条(caraganakorshinskiikom.)人工灌木林0-100cm土层深度范围内细根的根数密度(frd,根/cm2)、根长密度(frld,根/cm2)、平均直径(frdi,mm)和根面积指数(frai,mm2/cm2)的垂直分布特征和季节动态进行了一个生长季的观测,分析了这些参数与土壤温度、水分和有效氮的关系。结果表明:(1)frd、frld和frai均表现随土层深度增加而先增大后减小,且最大值均出现在40-80cm土层,而表层0-20cm最小;frdi表现随土层深度增加而减小(除80-100cm土层外),其中表层0-20cm最大,而60-80cm土层最小;(2)受土壤资源有效性季节变化的影响,frd、frld和frai在不同土层(除0-20cm外)表现相似的季节动态,即随季节变化而先增大后减小,春季小而秋季大;frdi则表现随季节变化由粗逐渐变细的过程,春季最粗而秋季最细;(3)各细根参数与土壤温度、水分和有效氮在各土层存在不同程度的相关性。简单相关分析表明,细根的季节性变化主要受土壤温度和水分的影响,有效氮的影响不明显。表层(0-20cm)主要受土壤水分影响,而在中下层(20-100cm)则主要受土壤温度的影响。各土层细根与土壤有效资源间的相关性反映了细根功能的季节性差异。综合分析表明,细根各参数季节变化的54.0%-98.6%是由土壤温度和水分的相互作用引起的。