施肥对水曲柳和落叶松细根动态影响研究

论文摘要

细根(直径≤2mm)作为树木养分和水分吸收的主要器官,细根的生产和周转在森林生态系统碳和养分循环过程中起重要作用。通过运用微根管技术对同一立地条件下的18年生水曲柳和落叶松两树种人工林纯林施肥处理后的不同土层和不同径级细根分布、生长、死亡、周转及其土壤环境因素(温度、水分和有效氮)进行了近两年的调查研究,获得如下结果: 1.细根分布研究表明:(1) 在两树种对照区和施肥区,两树种细根数、根长密度随土层深度增加而减少,水曲柳细根数及根长密度均大于落叶松,且施肥区均小于对照区,水曲柳细根主要出现在春季和夏季,而落叶松则主要在夏季出现。两树种细根长密度受施肥影响不明显,不同季节间也无明显差异。(2) 施肥对两树种细根直径影响均不显著。在两树种对照区和施肥区,细根平均直径水曲柳小于落叶松,水曲柳细根直径不同季节间有显著差异,且随土层深度增加而变粗,而落叶松细根直径随季节和土层深度变化均不明显。 2.细根动态与土壤环境因素研究表明:施肥对水曲柳和落叶松细根的生长和死亡影响均不显著。在两树种对照区和施肥区,细根生长和死亡均表现为水曲柳大于落叶松,在两树种对照区和施肥区细根生长均在夏初出现峰值,并且水曲柳细根年生产的44%～75%和落叶松细根年生产的46%～60%在这个季节出现;两树种对照区和施肥区细根死亡随季节变化均表现平缓,且年死亡的60%左右也都出现在夏季。综合分析表明,水曲柳和落叶松细根的生长可能要受其内在因素和外环境因素的相互作用控制,而两树种细根死亡则可能主要受土壤有效氮、土壤温度和土壤水分的综合作用影响。 3.不同土层细根动态实验表明:施肥对水曲柳和落叶松各土层细根生长和死亡影响均不显著。两树种对照区和施肥区细根生长和死亡均随土层深度增加而减少,各土层细根的生长和死亡落叶松均小于水曲柳;两树种对照区和施肥区不同土层细根生长动态差异主要表现在0～30cm土层,两树种不同土层细根死亡季节动态变化平缓,差异不明显;两树种对照区和施肥区细根年生长和死亡的30%～40%集中在土壤表层。综合分析表明,两树种不同土层细根生长除受土壤环境因素综合作用外,可能还要受树种内在因素的影响,而不同土层细根死亡可能主要受外环境因素作用。 4.不同径级细根动态实验表明:(1) 水曲柳对照区和施肥区细根数和细根长分布主要在0.1～0.3mm径级间,而落叶松细根分布主要在0.3～0.5mm径级间;(2) 施肥对两树种各径级细根生长和死亡影响不显著,水曲柳对照区和施肥区不同径级间细根生长和死亡存在明显差异,而落叶松则不明显,各径级细根生长和死亡,落叶松均小于水曲柳。两树种对照区和施肥区各径级细根生长季节动态差异主要表现在0.1～0.3mm径级细根,而各径级细根死亡季节动态相似;在两树种对照区和施肥区,水曲柳细根年生长和死亡的70%以上集中在直径小于0.5mm的细根,相比较,落叶松该径级细根年生长和死亡

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 细根生产和周转研究意义
• 1.2 国内外开展的有关研究
• 1.2.1 种群水平
• 1.2.2 生态系统水平
• 1.2.3 全球变化水平
• 1.3 影响细根生产和周转的因素
• 1.3.1 土壤温度
• 1.3.2 土壤水分
• 1.3.3 养分
• 1.3.4 其它因素
• 1.4 细根研究主要方法
• 1.4.1 直接测定法
• 1.4.2 间接测定法
• 1.5 细根生产和周转研究存在问题
• 1.6 本研究的目的和意义
• 2 研究地概况和实验方法
• 2.1 研究地区自然概况
• 2.1.1 自然地理和气候
• 2.1.2 土壤
• 2.1.3 植被概况
• 2.2 研究样地概况
• 2.3 实验设计及方法
• 2.3.1 实验设计
• 2.3.2 实验方法
• 2.3.3 土壤样品分析
• 2.3.4 土壤温度的测定
• 2.3.5 数据处理
• 3 施肥对细根垂直分布的影响
• 3.1 前言
• 3.2 研究方法
• 3.2.1 实验设计
• 3.2.2 实验方法
• 3.2.3 土壤有效氮的测定
• 3.2.4 数据分析
• 3.3 结果
• 3.3.1 不同土层土壤有效氮季节变化
• 3.3.2 不同土层细根数季节变化
• 3.3.3 不同土层细根直径季节变化
• 3.3.4 不同土层细根长密度季节变化
• 3.4 讨论
• 3.4.1 树种间细根分布
• 3.4.2 有效氮与细根分布
• 3.5 本章小结
• 4 细根动态与土壤环境因素
• 4.1 前言
• 4.2 研究方法
• 4.2.1 实验设计
• 4.2.2 实验方法
• 4.2.3 土壤有效氮的测定
• 4.2.4 土壤温度的测定
• 4.2.5 数据处理及分析
• 4.3 结果
• 4.3.1 细根生长季节动态
• 4.3.2 细根死亡季节动态
• 4.3.3 细根动态与土壤温度、水分和有效氮的关系
• 4.4 讨论
• 4.4.1 细根生产与施肥
• 4.4.2 细根季节动态与环境因素
• 4.5 本章小结
• 5 施肥对不同土层细根动态的影响
• 5.1 前言
• 5.2 研究方法
• 5.2.1 实验设计
• 5.2.2 实验方法
• 5.2.3 土壤有效氮的测定
• 5.2.4 土壤温度及土壤含水量的测定
• 5.2.5 数据处理
• 5.3 结果
• 5.3.1 不同土层细根生长动态
• 5.3.2 不同土层细根死亡动态
• 5.3.3 不同土层细根动态与土壤温度、水分和有效氮的关系
• 5.4 讨论
• 5.4.1 不同土层细根生长和死亡
• 5.4.2 不同土层细根生长动态
• 5.4.3 不同土层细根死亡动态
• 5.5 本章小结
• 6 施肥对不同径级细根动态的影响
• 6.1 前言
• 6.2 研究方法
• 6.2.1 实验设计
• 6.2.2 实验方法
• 6.2.3 土壤有效氮的测定
• 6.2.4 土壤温度及土壤含水量的测定
• 6.2.5 数据处理
• 6.3 结果
• 6.3.1 不同径级细根分布
• 6.3.2 不同径级细根生长动态
• 6.3.3 不同径级细根死亡动态
• 6.3.4 不同径级细根动态与土壤温度、水分和有效氮的关系
• 6.4 讨论
• 6.4.1 不同径级细根分布
• 6.4.2 不同径级细根动态
• 6.5 本章小结
• 7 细根周转估计
• 7.1 前言
• 7.2 研究方法
• 7.2.1 实验设计
• 7.2.2 实验方法
• 7.2.3 数据处理
• 7.3 结果
• 7.3.1 不同直径细根周转
• 7.3.2 不同土层细根周转
• 7.4 讨论
• 7.4.1 细根周转估计
• 7.4.2 细根周转与有效氮
• 7.4.3 细根直径与细根周转
• 7.4.4 土层深度与细根周转
• 7.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢