全 文 ：书犇犗犐：１０．１１６８６／犮狔狓犫２０１５１８９ 犺狋狋狆：／／犮狔狓犫．犾狕狌．犲犱狌．犮狀
谌芸，何丙辉，练彩霞，刘志鹏．紫色土区香根草不同径级的根系特征与培肥效应．草业学报，２０１６，２５（２）：１８７１９７．
ＣＨＥＮＹｕｎ，ＨＥＢｉｎｇＨｕｉ，ＬＩＡＮＣａｉＸｉａ，ＬＩＵＺｈｉＰｅｎｇ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆ犞犲狋犻狏犲狉犻犪狕犻狕犪狀犻狅犻犱犲狊ｒｏｏｔｓｏｎｓｏｉｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｉｎｔｈｅＰｕｒｐｌｅＳｏｉｌＡｒｅａｏｆＣｈｉｎａ
ａｎｄｔｈｅｒｏｌｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｏｏｔｄｉａｍｅｔｅｒｃｌａｓｓｅｓ．ＡｃｔａＰｒａｔａｃｕｌｔｕｒａｅＳｉｎｉｃａ，２０１６，２５（２）：１８７１９７．
紫色土区香根草不同径级的根系特征与培肥效应
谌芸，何丙辉，练彩霞，刘志鹏
（西南大学资源环境学院，三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆４００７１５）
摘要：为探讨水土保持先锋物种香根草的培肥效应及其与各径级根系指标间的关系，以裸地为对照，定期分０～１０
ｃｍ，１０～２０ｃｍ，２０～３０ｃｍ土层采集土壤和根系样品，常规方法测定土壤有机质、氮、磷、钾的全量和速效养分，
ＷｉｎＲＨＩＺＯ（Ｐｒｏ．２００４ｃ）根系分析系统分１０个径级测定根系参数（根长、根表面积和根体积）。结果表明：香根草的
培肥效应主要体现在有机质上，且此效应随香根草定植时间的延长而增强，其次是全氮，而有效磷和速效钾则出现
亏损；香根草小区土壤有机质、有效磷、全钾、速效钾均表现出明显的土壤养分表聚现象，在０～１０ｃｍ土层的含量
显著大于其他土层的（犘＜０．０５）；０．００ｍｍ＜犱≤２．００ｍｍ（犱为根系直径）是影响土壤有机质含量的主要根径范
围，该范围内所有径级的根长密度／根表面积密度／根体积密度均与土壤有机质含量极显著正相关（犘＜０．０１），尤其
是径级０．００ｍｍ＜犱≤０．５０ｍｍ，其次是径级１．５０ｍｍ＜犱≤２．００ｍｍ；犱＝２．００ｍｍ和犱＝４．５０ｍｍ是重要分界
线，当０．００ｍｍ＜犱≤２．００ｍｍ时，香根草各径级的所有根系指标在土层间均表现出显著性差异且与土层深度极
显著负相关，其中０．５０ｍｍ＜犱≤１．００ｍｍ径级的相关系数值最大，当２．００ｍｍ＜犱≤４．５０ｍｍ时土壤养分与所有
径级的根系指标均无显著性相关；根重密度／根长密度／根表面积密度／根体积密度的最大值均出现在０～１０ｃｍ土
层，且根长密度在年际间、土层间均表现出显著性差异。
关键词：水土保持；根长；根表面积；根体积；土壤养分　　
犈犳犳犲犮狋狊狅犳犞犲狋犻狏犲狉犻犪狕犻狕犪狀犻狅犻犱犲狊狉狅狅狋狊狅狀狊狅犻犾狆狉狅狆犲狉狋犻犲狊犻狀狋犺犲犘狌狉狆犾犲犛狅犻犾犃狉犲犪狅犳
犆犺犻狀犪犪狀犱狋犺犲狉狅犾犲狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋狉狅狅狋犱犻犪犿犲狋犲狉犮犾犪狊狊犲狊
ＣＨＥＮＹｕｎ，ＨＥＢｉｎｇＨｕｉ，ＬＩＡＮＣａｉＸｉａ，ＬＩＵＺｈｉＰｅｎｇ
犆狅犾犾犲犵犲狅犳犚犲狊狅狌狉犮犲狊犪狀犱犈狀狏犻狉狅狀犿犲狀狋，犓犲狔犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔狅犳犈犮狅犲狀狏犻狉狅狀犿犲狀狋狊犻狀犜犺狉犲犲犌狅狉犵犲狊犚犲狊犲狉狏狅犻狉犚犲犵犻狅狀，犛狅狌狋犺狑犲狊狋犝狀犻
狏犲狉狊犻狋狔，犆犺狅狀犵狇犻狀犵４００７１５，犆犺犻狀犪
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｔｈｅａｉｍｏｆｔｈｉｓｓｔｕｄｙｗａｓｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆ犞犲狋犻狏犲狉犻犪狕犻狕犪狀犻狅犻犱犲狊ｐｌａｎｔｓａｎｄｔｈｅｉｒｒｏｏｔｓｏｎ
ｓｏｉｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ａｎｄｄｅｆｉｎｅｔｈｅｒｏｌｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｏｏｔｄｉａｍｅｔｅｒｃｌａｓｓｅｓ．ＴｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｉｎｔｈｅＰｕｒｐｌｅ
ＳｏｉｌＡｒｅａｏｆＣｈｉｎａ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｃｏｍｐａｒｅｄｂａｒｅｃｏｎｔｒｏｌｐｌｏｔｓｗｉｔｈｐｌｏｔｓｐｌａｎｔｅｄｉｎ犞．狕犻狕犪狀犻狅犻犱犲狊．Ｓｏｉｌａｎｄ
ｒｏｏｔｓａｍｐｌｅｓｗｅｒｅｃｏｌｅｃｔｅｄｒｅｇｕｌａｒｌｙｆｒｏｍ０－１０ｃｍ，１０－２０ｃｍ，２０－３０ｃｍｓｏｉｌｌａｙｅｒｓ．Ｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｓｏｉｌｏｒ
ｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒ，ｔｏｔａｌａｎｄａｖａｉｌａｂｌｅｎｉｔｒｏｇｅｎ，ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ，ａｎｄｐｏｔａｓｓｉｕｍｗｅｒｅｍｅａｓｕｒｅｄｂｙｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｍｅｔｈ
ｏｄｓ．Ｒｏｏｔｓｗｅｒｅｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏ１０ｄｉａｍｅｔｅｒｃｌａｓｓｅｓｍｅａｓｕｒｅｄｂｙａＲｏｏｔＡｎａｌｙｓｉｓＳｙｓｔｅｍ （ＷｉｎＲＨＩＺＯ，Ｐｒｏ．
２００４ｃ）．Ｉｔｗａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔ：１）犞．狕犻狕犪狀犻狅犻犱犲狊ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｙｅｎｈａｎｃｅｄｔｈｅａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒ，
ｔｈｅｌｏｎｇｅｒｔｈｅｐｌａｎｔｅｄｔｉｍｅｔｈｅｇｒｅａｔｅｒｔｈｅｅｆｆｅｃｔ．犞．狕犻狕犪狀犻狅犻犱犲狊ａｌｓｏｐｒｏｍｏｔｅｄｔｈｅａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｓｏｉｌｔｏｔａｌ
第２５卷　第２期
Ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．２
草　业　学　报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ 　　
１８７－１９７
２０１６年２月
收稿日期：２０１５０４１４；改回日期：２０１５０８２５
基金项目：中央高校基本科研业务费专项（ＸＤＪＫ２０１５Ｃ１７０，ＸＤＪＫ２０１４Ｃ１０３，ＳＷＵ１１３０１３），国家自然科学基金（４１５０１２８８，４１２７１２９１），国家科技
支撑计划项目（２０１１ＢＡＤ３１Ｂ０３）和西南大学教育教学改革研究项目（２０１３ＪＹ０５２）资助。
作者简介：谌芸（１９８１），女，四川西昌人，副教授，博士。Ｅｍａｉｌ：ｓｙ２２４７８＠１２６．ｃｏｍ
通信作者Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ．Ｅｍａｉｌ：ｈｅｂｉｎｇｈｕｉ＠ｓｗｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
ｎｉｔｒｏｇｅｎ，ｂｕｔｔｈｅｅｆｆｅｃｔｗａｓｗｅａｋｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒ．Ｂｏｔｈａｖａｉｌａｂｌｅｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓａｎｄｐｏｔａｓｓｉｕｍ
ｗｅｒｅｄｅｐｌｅｔｅｄｉｎａｌ犞．狕犻狕犪狀犻狅犻犱犲狊ｐｌｏｔｓ．２）Ｔｈｅｌｅｖｅｌｓｏｆｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒ，ａｖａｉｌａｂｌｅｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ，ｔｏｔａｌｐｏｔａｓｓｉ
ｕｍａｎｄａｖａｉｌａｂｌｅｐｏｔａｓｓｉｕｍｓｈｏｗｅｄｔｏｐｓｏｉｌａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｉｎａｌ犞．狕犻狕犪狀犻狅犻犱犲狊ｐｌｏｔｓ；ｉ．ｅ．ｏｖｅｒｔｉｍｅｔｈｅｉｒｌｅｖｅｌｓ
ｉｎｔｈｅ０－１０ｃｍｓｏｉｌｌａｙｅｒｉｎｃｒｅａｓｅｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｍｏｒｅｔｈａｎｉｎｔｈｅ１０－２０ｃｍａｎｄ２０－３０ｃｍｓｏｉｌｌａｙｅｒｓ（犘＜
０．０５）．３）Ｔｈｅｒｏｏｔｄｉａｍｅｔｅｒｒａｎｇｅ（犱）０．００ｍｍ＜犱≤２．００ｍｍｗａｓｄｏｍｉｎａｎｔｉｎａｆｆｅｃｔｉｎｇｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒ．
ｒｏｏｔｌｅｎｇｔｈｄｅｎｓｉｔｙ（ＲＬＤ），Ｒｏｏｔｓｕｒｆａｃｅａｒｅａｄｅｎｓｉｔｙ（ＲＳＡＤ），ａｎｄｒｏｏｔｖｏｌｕｍｅｄｅｎｓｉｔｙ（ＲＶＤ）ｏｆａｌｄｉａｍｅｔｅｒ
ｃｌａｓｓｅｓｉｎｔｈｉｓｒａｎｇｅｗｅｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙａｎｄｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙｃｏｒｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔ（犘＜０．０１），
ｗｉｔｈｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｉｎｇｔｈｅ０．００ｍｍ＜犱≤０．５０ｍｍｄｉａｍｅｔｅｒｒａｎｇｅａｎｄｔｈｅｎｅｘｔｈｉｇｈｅｓｔｂｅｉｎｇｔｈｅ
１．５０ｍｍ＜犱≤２．００ｍｍｒａｎｇｅ．４）Ｒｏｏｔｄｉａｍｅｔｅｒｓｏｆ犱＝２．００ｍｍａｎｄ犱＝４．５０ｍｍｗｅｒｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｌａｓｓｉｆｉｃａ
ｔｉｏｎｄｉｖｉｓｉｏｎｓ．Ｗｈｅｎ０．００ｍｍ＜犱≤２．００ｍｍ，ＲＬＤ，ＲＳＡＤ，ａｎｄＲＶＤｏｆａｌｄｉａｍｅｔｅｒｃｌａｓｓｅｓｓｈｏｗｅｄｓｉｇｎｉｆｉ
ｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｂｅｔｗｅｅｎａｌｓｏｉｌｌａｙｅｒｓａｎｄｗｅｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙａｎｄｎｅｇａｔｉｖｅｌｙｃｏｒｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈｓｏｉｌｌａｙｅｒｄｅｐｔｈ．
Ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｃｃｕｒｒｅｄｉｎｒｏｏｔｓｏｆｔｈｅ０．５０ｍｍ＜犱≤１．００ｍｍｄｉａｍｅｔｅｒｒａｎｇｅ．Ｗｈｅｎ
２．００ｍｍ＜犱≤４．５０ｍｍ，ａｌｒｏｏｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆａｌｄｉａｍｅｔｅｒｃｌａｓｓｅｓｗｅｒｅｕｎｃｏｒｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈａｎｙｍｅａｓｕｒｅｄｓｏｉｌ
ｐａｒａｍｅｔｅｒ．５）ＴｈｅｍａｘｉｍｕｍＲＬＤ，ＲＳＡＤ，ａｎｄＲＶＤｏｃｃｕｒｒｅｄｉｎｔｈｅ０－１０ｃｍｓｏｉｌｌａｙｅｒ，ａｎｄＲＬＤｄｉｆｆｅｒｅｄ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙａｍｏｎｇａｌｓｏｉｌｌａｙｅｒｓｉｎｔｈｅｓａｍｅｙｅａｒｏｒｂｅｔｗｅｅｎ２０１１ａｎｄ２０１３ｉｎｔｈｅｓａｍｅｓｏｉｌｌａｙｅｒ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：ｓｏｉｌａｎｄｗａｔｅｒｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ；ｒｏｏｔｌｅｎｇｔｈ；ｒｏｏｔｓｕｒｆａｃｅａｒｅａ；ｒｏｏｔｖｏｌｕｍｅ；ｓｏｉｌｎｕｔｒｉｅｎｔｓ
我国于２０世纪８０年代末开始开发利用香根草（犞犲狋犻狏犲狉犻犪狕犻狕犪狀犻狅犻犱犲狊）治理水土流失和稳固道路边坡［１］，并
开展香根草生态工程研究［２］。香根草治理水土流失主要是通过在坡地上构建植物篱而实现，其地上部分茂密茎
叶类似于“生物坝”［３］，起到缓流拦沙的作用，而地下部分发达根系网络固持土壤，起到固土护坡的作用，此两方面
相关的研究成果已非常多［４６］。在紫色土坡耕地的水土流失治理中香根草具有广泛应用，且效果良好［７８］。紫色
土成土时间短，土层浅薄，结构疏松，有机质含量低，保肥性能较差，因此在水土保持的同时开辟肥源是提高其生
产力的关键。目前有关香根草对土壤培肥作用的研究却较少，且关注的是香根草植物篱带间坡地土壤养分的变
化［９１１］（即主要由于植物篱的缓流拦沙而引起的土壤养分的重分布），由于取样难度及对植物篱墙的破坏等原因，
鲜有对篱带区土壤养分进行观测。植被的培肥效应与其地上和地下部分的生物量、地下根系分布及特征等密切
相关［１２］。根系穿插在土壤中生长，一方面促进团聚体形成，减少土壤养分流失［１３］；另一方面改善土壤小生物和
微生物环境，促进土壤养分积累。此外，深根还可以吸收利用深层土壤营养物质，减少表土层养分损耗。目前，有
关植物根系分布特征对土壤养分的影响已有不少研究［１４１５］，考虑到了土样（或单位土体）中根系生物量、根长、根
表面积、根体积等根系指标，但鲜有考虑到不同径级的根系指标。如同草本植物的须根（直径≤１．００ｍｍ）对固土
抗蚀效应的贡献最大一样，各径级根系对培肥效应的贡献定有差异。本研究在紫色土区种植香根草３年，分析香
根草对表土层的培肥效应，探析各径级根系指标与培肥效应之间的关系，既弥补了上述研究的空缺，又为紫色土
区坡耕地保护性利用和香根草的进一步推广应用提供了理论依据。
１　材料与方法
１．１　试验设计
试验小区位于重庆市北碚区歇马镇西南大学教学科研基地（１０６°４８′５４″Ｅ，２９°４５′０８″Ｎ）。对照（裸地，无任何
植被）及香根草小区规格均为：长６ｍ、宽４ｍ，３次重复，共６个小区。小区内的香根草于２０１１年３月底采用育
苗区健壮的实生苗移栽，“株距×行距”为“３０ｃｍ×３５ｃｍ”。此外，设置补种区，一旦香根草小区植株被取样，则
立即从补种区移植健康植株补上。栽培期间，各小区进行相同的常规管护，定期人工拔除杂草和灌溉。实验区土
壤为灰棕紫色土，年均气温１８．３℃，年均降雨量１１００ｍｍ，年均日照１２７０ｈ［１０］。
１．２　样品采集
２０１１、２０１３年７月中旬，天气连续放晴时，进行采样。采样前３ｄ以上无拔草和灌溉等人为活动。由于香根
草生长迅速，在水土保持中主要作为先锋物种，考虑的时效性不长，加之紫色土土层浅薄，故本研究仅对０～３０
ｃｍ土层内的土壤养分和根系进行取样分析。土样采集时，每个小区先按“五点法”确定采样点，各样点除去表层
８８１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１６） Ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．２
植物残渣和石块等，然后分０～１０ｃｍ、１０～２０ｃｍ、２０～３０ｃｍ取土样。采样时，各小区各土层５个样点的土样重
量尽量接近，混合均匀后贴上标签带回实验室测定土壤养分［１０］，每年共计１８个混合土样。香根草根系采集时，
选取健康成体植株，去除植株的地上部分后，以植株为中心进行取样。取样时，先清除表层的枯落物、杂质和浮土
层，将圆形环刀（底面积３０ｃｍ２，高２ｃｍ）或方形环刀（长×宽×高：２０ｃｍ×１０ｃｍ×１０ｃｍ）刃口向下垂直且水平
缓慢地依次压入０～１０ｃｍ、１０～２０ｃｍ、２０～３０ｃｍ土层，小心挖掘出，轻轻削平环刀两端，去除四周多余的土和
根系。每个小区圆形环刀４个重复，方形环刀３个重复，每年共计６３个根系样品。２０１１、２０１３年取样时，香根草
小区植被盖度分别约为８５％、９０％。
１．３　指标测定
土壤有机质采用重铬酸钾容量法；全氮采用浓硫酸消化－扩散法；碱解氮采用碱解扩散法；全磷采用
Ｎａ２ＣＯ３ 熔融－钼锑抗比色法；有效磷采用ＮａＨＣＯ３－钼锑抗比色法；全钾采用ＮａＯＨ熔融－火焰光度法；速效
钾采用ＮＨ４Ａｃ－火焰光度法［１６］。环刀内的土样待直剪或冲刷试验完成后取出，先置于水中浸泡数小时以利于
根、土分离；然后置于０．０５ｍｍ的网筛内用适宜流量的自来水冲洗，并分选出所有的根系；最后，采用ＥＰＳＯＮ
ＬＡ在４００ｄｐｉ下进行灰度扫描，ＷｉｎＲＨＩＺＯ（Ｐｒｏ．２００４ｃ）根系分析系统分１０个径级（０．０ｍｍ＜犱≤０．５ｍｍ，０．５
ｍｍ＜犱≤１．０ｍｍ，１．０ｍｍ＜犱≤１．５ｍｍ，１．５ｍｍ＜犱≤２．０ｍｍ，２．０ｍｍ＜犱≤２．５ｍｍ，２．５ｍｍ＜犱≤３．０
ｍｍ，３．０ｍｍ＜犱≤３．５ｍｍ，３．５ｍｍ＜犱≤４．０ｍｍ，４．０ｍｍ＜犱≤４．５ｍｍ，犱＞４．５ｍｍ，犱为根系直径，单位
ｍｍ）测定根长ＲＬ（ｒｏｏｔｌｅｎｇｔｈ）、根表面积ＲＳＡ（ｒｏｏｔｓｕｒｆａｃｅａｒｅａ）和根体积ＲＶ（ｒｏｏｔｖｏｌｕｍｅ）。扫描后的根系
采用烘干法和１／１０００电子天平称量获得根干重ＲＷ（ｒｏｏｔｗｅｉｇｈｔ）。根重密度ＲＷＤ（ｒｏｏｔｗｅｉｇｈｔｄｅｎｓｉｔｙ）／根长
密度ＲＬＤ（ｒｏｏｔｌｅｎｇｔｈｄｅｎｓｉｔｙ）／根表面积密度ＲＳＡＤ（ｒｏｏｔｓｕｒｆａｃｅａｒｅａｄｅｎｓｉｔｙ）／根体积密度ＲＶＤ（ｒｏｏｔｖｏｌｕｍｅ
ｄｅｎｓｉｔｙ）是指单位土体对应的根干重／根长／根表面积／根体积，属于根系的总体参数；ＲＬＤ狓／ＲＳＡＤ狓／ＲＶＤ狓（狓＝
０．５０，１．００，１．５０，２．００，２．５０，３．００，３．５０，４．００，４．５０）则表示（狓－０．５）ｍｍ＜犱≤狓ｍｍ径级的根长密度／根表面
积密度／根体积密度，犚犔犇＞４．５／犚犛犃犇＞４．５／犚犞犇＞４．５表示犱＞４．５ｍｍ径级的根长密度／根表面积密度／根体积密
度。
１．４　数据处理
ＳＰＳＳ１７．０进行差异显著性检验（Ｄｕｎｃａｎ法，犘＜０．０５）和Ｐｅａｒｓｏｎ相关分析（双侧，犘＜０．０５，犘＜０．０１）。
２　结果与分析
２．１　土壤有机质变化特征
２０１１和２０１３年试验小区各土层的有机质、氮、磷、钾的全量和速效养分含量见表１。由表１可知，２０１１年对
照小区各土层间的有机质含量均存在显著性差异，表现为：０～１０ｃｍ土层的最大，１０～２０ｃｍ土层的次之，２０～
３０ｃｍ土层的最小；香根草小区土层间的有机质含量表现为：０～１０ｃｍ土层的显著大于１０～２０ｃｍ和２０～３０ｃｍ
土层的，而后两个土层间则无显著性差异。同一土层，表现为香根草小区的有机质含量显著大于对照小区的。
０～１０ｃｍ、１０～２０ｃｍ、２０～３０ｃｍ土层，香根草小区的有机质含量依次为对照小区的１．２３、１．２６和１．２９倍。
２０１３年，对照小区土层间的有机质含量表现为：０～１０ｃｍ土层的显著大于１０～２０ｃｍ和２０～３０ｃｍ土层的，
而后两个土层间则无显著性差异；香根草小区各土层间的有机质含量均存在显著性差异，表现为：０～１０ｃｍ土层
的最大，１０～２０ｃｍ土层的次之，２０～３０ｃｍ土层的最小。同一土层，亦表现为香根草小区的有机质含量显著大
于对照小区的。０～１０ｃｍ、１０～２０ｃｍ、２０～３０ｃｍ土层，香根草小区的有机质含量依次为对照小区的１．４５、１．３４
和１．３２倍。
同一土层，对照小区２０１１年与２０１３年的有机质含量无显著性差异；香根草小区０～１０ｃｍ土层，２０１３年的
有机质含量则显著大于２０１１年的，其他土层年际间则无显著性差异。
２．２　土壤氮、磷、钾全量养分变化特征
表１中，２０１１年对照小区土层间的全氮含量表现为：０～１０ｃｍ土层的显著大于１０～２０ｃｍ和２０～３０ｃｍ土
层的，而后两个土层间则无显著性差异；总磷、全钾含量在土层间均无显著性差异。香根草小区的全氮、总磷含量
９８１第２５卷第２期 草业学报２０１６年
在土层间均无显著性差异，全钾含量则表现为：０～１０ｃｍ土层的显著大于１０～２０ｃｍ和２０～３０ｃｍ土层的，而后
两个土层间无显著性差异。就数值而言，对照小区和香根草小区均表现为土层越浅，氮、磷、钾全量养分含量越
高。同一土层，香根草小区的全氮含量显著大于对照小区的，总磷含量则无显著性差异，全钾含量表现为：０～１０
ｃｍ土层香根草小区的显著大于对照小区的，而其他土层则无显著性差异。
表１　２０１１和２０１３年试验小区土壤养分含量
犜犪犫犾犲１　犛狅犻犾狀狌狋狉犻犲狀狋狊犮狅狀狋犲狀狋狊狅犳犲狓狆犲狉犻犿犲狀狋犪犾狆犾狅狋狊犻狀２０１１犪狀犱２０１３
年份
Ｙｅａｒ
小区
Ｐｌｏｔｓ
土层
Ｓｏｉｌ
ｌａｙｅｒｓ
（ｃｍ）
有机质
Ｏｒｇａｎｉｃ
ｍａｔｔｅｒ
（ｇ／ｋｇ）
全氮
Ｔｏｔａｌ
ｎｉｔｒｏｇｅｎ
（ｇ／ｋｇ）
碱解氮
Ａｌｋａｌｉｈｙｄｒａｌｙｚａｂｌｅ
ｎｉｔｒｏｇｅｎ
（ｍｇ／ｋｇ）
总磷
Ｔｏｔａｌ
ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ
（ｇ／ｋｇ）
有效磷
Ａｖａｉｌａｂｌｅ
ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ
（ｍｇ／ｋｇ）
全钾
Ｔｏｔａｌ
ｐｏｔａｓｓｉｕｍ
（ｇ／ｋｇ）
速效钾
Ａｖａｉｌａｂｌｅ
ｐｏｔａｓｓｉｕｍ
（ｍｇ／ｋｇ）
２０１１
对照ＣＫ ０～１０ １１．２７±０．１８ａＢ ０．９６±０．０５ａＢ １１９．３８±３．３４ａＡ ０．６４±０．１６ａＡ ４９．８１±５．９９ａＡ ３．７３±０．０２ａＢ ９２．２３±０．７１ａＡ
１０～２０ ９．１４±０．０２ｂＢ ０．８４±０．０２ｂＢ １０１．８８±１．６８ｂＢ ０．６２±０．０２ａＡ ４４．３７±０．１８ａＡ ３．４９±０．２２ａＡ ９１．４５±０．１４ａＡ
２０～３０ ８．３６±０．１５ｃＢ ０．７９±０．００ｂＢ ９５．１８±０．０４ｃＢ ０．５８±０．１２ａＡ ４３．３９±４．０５ａＡ ３．４０±０．２０ａＡ ８２．２９±０．２４ｂＡ
香根草
犞．狕犻狕犪狀犻狅犻犱犲狊
０～１０ １４．２０±０．３４ａＡ １．０１±０．１４ａＡ １１１．３４±３．３５ａＡ ０．５９±０．０４ａＡ ４５．２７±１．７５ａＡ ４．９８±０．０２ａＡ ９０．７５±０．３１ａＢ
１０～２０ １１．５２±１．０１ｂＡ ０．９９±０．０５ａＡ １１０．０８±２．９０ａＡ ０．５７±０．１３ａＡ ３８．２６±５．９０ａｂＡ ３．７５±０．０２ｂＡ ７３．８１±０．７０ｂＢ
２０～３０ １０．７５±０．２７ｂＡ ０．８８±０．０８ａＡ １０１．４８±０．７１ｂＡ ０．５３±０．０１ａＡ ３１．４４±０．８３ｂＢ ３．６２±０．１３ｂＡ ５８．３８±０．１７ｃＢ
２０１３
对照ＣＫ ０～１０ １１．８６±０．６８ａＢ １．１７±０．０１ａＢ １０６．０３±７．７１ａＡ ０．８１±０．０７ａＡ ５１．１９±１．８９ａＡ ４．３７±０．１３ａＡ ９３．５２±０．０４ａＡ
１０～２０ ９．３４±０．１０ｂＢ １．１５±０．０３ａＡ １０３．５１±１１．１０ａＡ ０．９４±０．０４ａＡ ５６．５７±３．１６ａＡ ４．２７±０．０６ａＡ ７４．３６±０．７６ｂＡ
２０～３０ ８．４３±０．３８ｂＢ １．１９±０．１２ａＡ １０３．４６±５．００ａＡ ０．６３±０．０６ｂＢ ４６．２８±２．４９ｂＡ ３．６１±０．０８ｂＢ ６２．５０±２．１４ｃＡ
香根草
犞．狕犻狕犪狀犻狅犻犱犲狊
０～１０ １７．２２±０．１９ａＡ １．３１±０．０４ａＡ １０９．５９±６．５８ａＡ ０．８８±０．０６ａＡ ５２．４１±２．３４ａＡ ４．４５±０．０２ａＡ ８６．７５±２．７６ａＢ
１０～２０ １２．４７±０．１９ｂＡ １．１８±０．０６ａＡ １０４．７９±４．９３ａＡ １．０１±０．０３ａＡ ４７．４２±１．１４ｂＡ ４．２５±０．０１ｂＡ ６８．１６±３．７１ｂＢ
２０～３０ １１．１２±０．１２ｃＡ １．２９±０．０５ａＡ １０２．３０±３．３７ａＡ ０．８６±０．０８ａＡ ３７．７１±０．２３ｃＢ ３．９３±０．００ｃＡ ５５．５９±１．６２ｃＢ
　注：表中数据为平均值±标准误差（狀＝３）；不同小写字母表示同一年份同一小区不同土层之间的差异显著（犘＜０．０５），不同大写字母表示同一年份
同一土层不同小区之间的差异显著（犘＜０．０５）。
　Ｎｏｔｅ：Ｄａｔａａｒｅｍｅａｎｓ±ｓｔａｎｄａｒｄｄｅｖｉａｔｉｏｎ（狀＝３）．Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｏｗｅｒｃａｓｅｌｅｔｔｅｒｓｉｎｄｉｃａｔｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｍｏｎｇｓｏｉｌｌａｙｅｒｓｏｆｔｈｅｓａｍｅｙｅａｒａｎｄ
ｐｌｏｔ，ａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃａｐｉｔａｌｌｅｔｔｅｒｓｉｎｄｉｃａｔｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｐｌｏｔｓｏｆｔｈｅｓａｍｅｙｅａｒａｎｄｓｏｉｌｌａｙｅｒ（犘＜０．０５）．
２０１３年，对照小区的全氮含量在土层间无显著性差异，总磷、全钾含量表现为：０～１０ｃｍ与１０～２０ｃｍ土层
间的无显著性差异，但均显著大于２０～３０ｃｍ土层的。香根草小区的全氮、总磷含量在土层间均无显著性差异，
全钾含量则表现为：０～１０ｃｍ土层的显著大于１０～２０ｃｍ的，１０～２０ｃｍ土层的又显著大于２０～３０ｃｍ土层的。
各小区氮、磷、钾全量养分含量的最大值出现在０～１０ｃｍ或１０～２０ｃｍ土层。小区间全氮含量表现为：在０～１０
ｃｍ土层香根草小区的显著大于对照小区的，其他２个土层小区间则无显著性差异；总磷和全钾均表现为：０～１０
ｃｍ和１０～２０ｃｍ土层小区间无显著性差异，２０～３０ｃｍ土层对照小区的显著大于香根草小区的。
同一土层，对照小区２０１３年的全氮含量均显著大于２０１１年的，香根草小区２０１３年的全氮、总磷、全钾含量
均显著大于２０１１年的。
２．３　土壤氮、磷、钾速效养分变化特征
表１中，２０１１年对照小区碱解氮含量表现为：０～１０ｃｍ土层的显著大于１０～２０ｃｍ土层的，１０～２０ｃｍ土层
的显著大于２０～３０ｃｍ土层的；有效磷含量在土层间则无显著性差异；速效钾含量表现为：０～１０ｃｍ与１０～２０
ｃｍ土层间的无显著性差异，却均显著大于２０～３０ｃｍ土层的。香根草小区的碱解氮含量在土层间表现为：０～１０
ｃｍ与１０～２０ｃｍ土层间的无显著性差异，却均显著大于２０～３０ｃｍ土层的；有效磷含量表现为：０～１０ｃｍ土层
的显著大于２０～３０ｃｍ土层的，而１０～２０ｃｍ土层的与这２个土层的均无显著性差异；速效钾含量在土层间均存
在显著性差异，表现为：０～１０ｃｍ土层的最大，１０～２０ｃｍ土层的次之，２０～３０ｃｍ土层的最小。就数值而言，对
照小区和香根草小区均表现为土层越浅，氮、磷、钾速效养分含量越高。小区间碱解氮含量表现为：０～１０ｃｍ土
层的无显著性差异，其他２个土层则为香根草小区的显著大于对照小区的；有效磷含量表现为：０～１０ｃｍ和１０～
０９１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１６） Ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．２
２０ｃｍ土层，对照小区与香根草小区间无显著性差异，２０～３０ｃｍ土层对照小区的显著大于香根草小区的；各土
层的速效钾含量均表现为对照小区的显著大于香根草小区的。
２０１３年，对照小区的碱解氮含量在土层间无显著性差异；有效磷含量表现为：０～１０ｃｍ与１０～２０ｃｍ土层
间的无显著性差异，却均显著大于２０～３０ｃｍ土层的；速效钾含量在土层间均存在显著性差异，表现为：０～１０
ｃｍ土层的最大，１０～２０ｃｍ土层的次之，２０～３０ｃｍ土层的最小。香根草小区的碱解氮含量在土层间无显著性
差异；有效磷、速效钾含量均表现为：０～１０ｃｍ土层的最大，１０～２０ｃｍ土层的次之，２０～３０ｃｍ土层的最小。各
小区氮、磷、钾速效养分含量的最大值几乎都出现在０～１０ｃｍ土层。各土层小区间的碱解氮含量均无显著性差
异，有效磷和速效钾的表现则与２０１１年一致。
同一土层，对照小区２０１３年的速效钾含量均显著大于２０１１年的；１０～２０ｃｍ和２０～３０ｃｍ土层，香根草小
区２０１３年的有效磷含量均显著大于２０１１年的。
２．４　香根草根系分布特征
２０１１和２０１３年香根草小区各土层的根系总体参数见表２。表２中，２０１１年香根草的根重密度（ＲＷＤ）和根
长密度（ＲＬＤ）在土层间均存在显著性差异，表现为：０～１０ｃｍ土层的最大，１０～２０ｃｍ土层的次之，２０～３０ｃｍ土
层的最小；根表面积密度（ＲＳＡＤ）表现为：０～１０ｃｍ与１０～２０ｃｍ土层间的无显著性差异，却显著大于２０～３０
ｃｍ土层的；根体积密度（ＲＶＤ）表现为：０～１０ｃｍ土层的显著大于２０～３０ｃｍ土层的，而１０～２０ｃｍ土层的与这
２个土层的均无显著性差异。２０１３年，香根草的ＲＷＤ表现为：０～１０ｃｍ土层的显著大于１０～２０ｃｍ，２０～３０ｃｍ
土层的，而后２个土层间则无显著性差异；土层间的ＲＬＤ、ＲＳＡＤ、ＲＶＤ则表现出与２０１１年相同的显著性。可
见，ＲＷＤ、ＲＬＤ、ＲＳＡＤ、ＲＶＤ的最大值均出现在０～１０ｃｍ土层。年际间，２０１３年各土层的ＲＷＤ、ＲＬＤ均显著
大于２０１１年的，ＲＳＡＤ和ＲＶＤ则无显著性差异。
表２　２０１１和２０１３年香根草各土层根系的总体参数
犜犪犫犾犲２　犗狏犲狉犪犾狆犪狉犪犿犲狋犲狉狊狅犳犞．狕犻狕犪狀犻狅犻犱犲狊狉狅狅狋狊犻狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋狊狅犻犾犾犪狔犲狉狊犻狀２０１１犪狀犱２０１３
根系参数
Ｒｏｏｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓ
年份
Ｙｅａｒ
土层Ｓｏｉｌｌａｙｅｒ（ｃｍ）
０～１０ １０～２０ ２０～３０
根重密度Ｒｏｏｔｗｅｉｇｈｔｄｅｎｓｉｔｙ（ｇ／１００ｃｍ３） ２０１１ ３．４１±０．１５ａＢ ０．９０±０．２１ｂＢ ０．３３±０．１５ｃＢ
２０１３ ６．３５±１．８０ａＡ １．３１±０．１２ｂＡ ０．６６±０．２１ｂＡ
根长密度Ｒｏｏｔｌｅｎｇｔｈｄｅｎｓｉｔｙ（ｃｍ／１００ｃｍ３） ２０１１ ７６４．９１±１０．２２ａＢ ５５８．９２±３．１３ｂＢ ４１９．１２±２０．１３ｃＢ
２０１３ ８４８．３４±２４．４２ａＡ ６８４．４４±４５．６９ｂＡ ５３６．２１±１２．９９ｃＡ
根表面积密度Ｒｏｏｔｓｕｒｆａｃｅａｒｅａｄｅｎｓｉｔｙ
（ｃｍ２／１００ｃｍ３）
２０１１ １８２．６８±１７．６６ａＡ １４５．８８±１１．２１ａＡ ９２．７７±２３．３９ｂＡ
２０１３ ２０８．３３±１４．７５ａＡ １７１．９５±１６．５９ａＡ １２０．０５±３１．１５ｂＡ
根体积密度Ｒｏｏｔｖｏｌｕｍｅｄｅｎｓｉｔｙ
（ｃｍ３／１００ｃｍ３）
２０１１ ３．５０±０．６２ａＡ ３．０５±０．４９ａｂＡ １．７４±０．７６ｂＡ
２０１３ ４．０９±０．５７ａＡ ３．４４±０．１３ａｂＡ ２．２６±１．０９ｂＡ
　注：表中数据为平均值±标准误差（狀＝２１）；不同小写字母表示同一根系参数同一年份不同土层间的差异显著（犘＜０．０５），不同大写字母表示同一
根系参数同一土层不同年份间的差异显著（犘＜０．０５）。
　Ｎｏｔｅ：Ｄａｔａａｒｅｍｅａｎｓ±ｓｔａｎｄａｒｄｄｅｖｉａｔｉｏｎ（狀＝２１）．Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｏｗｅｒｃａｓｅｌｅｔｔｅｒｓｉｎｄｉｃａｔｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｍｏｎｇｓｏｉｌｌａｙｅｒｓｏｆｔｈｅｓａｍｅｒｏｏｔｐａ
ｒａｍｅｔｅｒａｎｄｙｅａｒ，ａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃａｐｉｔａｌｌｅｔｔｅｒｓｉｎｄｉｃａｔｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｍｏｎｇｙｅａｒｓｏｆｔｈｅｓａｍｅｒｏｏｔｐａｒａｍｅｔｅｒａｎｄｓｏｉｌｌａｙｅｒ（犘＜０．０５）．
表３为香根草根系总体参数间及根系总体参数与土层间的Ｐｅａｒｓｏｎ相关分析。结果表明ＲＷＤ、ＲＬＤ、ＲＳＡＤ、
ＲＶＤ均与土层深度呈极显著负相关，其中ＲＬＤ与土层深度的相关系数值高达０．９１１。这４个根系指标间亦存在极
显著正相关性，ＲＳＡＤ与ＲＶＤ间的相关系数值最高为０．９６１，其次是ＲＳＡＤ与ＲＬＤ间的相关系数值为０．８９０。
根据根系的直径犱（ｍｍ），将每个土样所含的根系划分为１０个等级，表４为各径级的ＲＬＤ、ＲＳＡＤ和ＲＶＤ。
从显著性分析的结果（表４）可以看出：（１）犱＝２．００ｍｍ是一个分界线，当犱＞２．００ｍｍ时，２０１１和２０１３年香根
草的各项根系指标在所有土层间均无显著性差异；（２）０．００ｍｍ＜犱≤０．５０ｍｍ时，２０１１和２０１３年香根草的各项根
１９１第２５卷第２期 草业学报２０１６年
系指标在土层间表现出相同的显著性：０～１０ｃｍ土
层的显著大于１０～２０ｃｍ和２０～３０ｃｍ土层的，而
后２个土层间则无显著性差异；（３）１．００ｍｍ＜犱≤
１．５０ｍｍ和１．５０ｍｍ＜犱≤２．００ｍｍ 时，２０１１和
２０１３年香根草的各项根系指标在土层间亦表现出
相同的显著性：０～１０ｃｍ土层的显著大于２０～３０
ｃｍ土层的，而１０～２０ｃｍ土层的分别与这２个土层
的无显著性差异；（４）０．５０ｍｍ＜犱≤１．００ｍｍ时，
２０１１年香根草的各项根系指标在所有土层间均表
现出显著性差异：０～１０ｃｍ土层的最大，１０～２０ｃｍ
土层的次之，２０～３０ｃｍ 土层的最小，２０１３年香根
草各径级根系指标在土层间的显著性则表现为：０～
１０ｃｍ与１０～２０ｃｍ土层间的无显著性差异，却显
著大于２０～３０ｃｍ土层的；（５）年际间，仅０～１０ｃｍ和
１０～２０ｃｍ土层的ＲＬＤ０．００ｍｍ＜犱≤０．５０ｍｍ，０～１０ｃｍ土层
的ＲＳＡＤ０．５０ｍｍ＜犱≤１．００ｍｍ和 ＲＶＤ０．５０ｍｍ＜犱≤１．００ｍｍ，０～１０
ｃｍ土层的ＲＬＤ２．５０ｍｍ＜犱≤３．００ｍｍ、ＲＳＡＤ２．５０ｍｍ＜犱≤３．００ｍｍ
和ＲＶＤ２．５０ｍｍ＜犱≤３．００ｍｍ存在显著性差异，即２０１３年
表３　香根草根系总体参数与土层相关分析
犜犪犫犾犲３　犆狅狉狉犲犾犪狋犻狅狀犪狀犪犾狔狊犻狊犫犲狋狑犲犲狀犞．狕犻狕犪狀犻狅犻犱犲狊狉狅狅狋
狅狏犲狉犪犾狆犪狉犪犿犲狋犲狉狊犪狀犱狊狅犻犾犾犪狔犲狉狊
根系参数
Ｒｏｏｔ
ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ
土层
Ｓｏｉｌ
ｌａｙｅｒ
根重密度
Ｒｏｏｔｗｅｉｇｈｔ
ｄｅｎｓｉｔｙ
根长密度
Ｒｏｏｔｌｅｎｇｔｈ
ｄｅｎｓｉｔｙ
根表面积密度
Ｒｏｏｔｓｕｒｆａｃｅ
ａｒｅａｄｅｎｓｉｔｙ
根重密度Ｒｏｏｔ
ｗｅｉｇｈｔｄｅｎｓｉｔｙ
－０．７９２
根长密度Ｒｏｏｔ
ｌｅｎｇｔｈｄｅｎｓｉｔｙ
－０．９１１ ０．８３８
根表面积密度Ｒｏｏｔ
ｓｕｒｆａｃｅａｒｅａｄｅｎｓｉｔｙ
－０．８３９ ０．７５０ ０．８９０
根体积密度Ｒｏｏｔ
ｖｏｌｕｍｅｄｅｎｓｉｔｙ
－０．７０４ ０．６２７ ０．７３２ ０．９６１
　注：“”表示在０．０５水平（双侧）上显著相关；“”表示在０．０１水平
（双侧）上极显著相关。下同。
　Ｎｏｔｅ：“”ａｎｄ“”ｉｎｄｉｃａｔｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓａｔｔｈｅｌｅｖｅｌｏｆ０．０５
ａｎｄ０．０１ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｕｎｄｅｒｂｉｌａｔｅｒａｌｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｓａｍｅｂｅｌｏｗ．
的显著大于２０１１年的。表５相关分析表明：仅０．００ｍｍ＜犱≤０．５０ｍｍ、０．５０ｍｍ＜犱≤１．００ｍｍ、１．００ｍｍ＜
犱≤１．５０ｍｍ和１．５０ｍｍ＜犱≤２．００ｍｍ这４个径级的ＲＬＤ／ＲＳＡＤ／ＲＶＤ与土层深度极显著负相关，其中０．５０
ｍｍ＜犱≤１．００ｍｍ径级的相关系数值最大（依次为：０．８６６、０．８６８和０．８６６）。
２．５　土壤养分与根系参数的相关性
表６为土壤养分与土层／根系参数间的相关分析，结果表明：（１）有机质、碱解氮、有效磷、速效钾与土层深度
均极显著负相关，尤其是速效钾相关系数值高达０．９７３，全氮、总磷、全钾与土层深度均无显著性相关；（２）有机
质、碱解氮、有效磷、速效钾分别与ＲＷＤ、ＲＬＤ、ＲＳＡＤ、ＲＶＤ极显著或显著正相关，其中仅有效磷与ＲＷＤ是显
著正相关；（３）全量养分中，仅全钾与ＲＬＤ显著正相关；（４）有机质、有效磷、速效钾分别与０．００ｍｍ＜犱≤１．５０
ｍｍ中（即０．００ｍｍ＜犱≤０．５０ｍｍ、０．５０ｍｍ＜犱≤１．００ｍｍ、１．００ｍｍ＜犱≤１．５０ｍｍ）３个径级的ＲＬＤ、ＲＳ
ＡＤ、ＲＶＤ极显著正相关，碱解氮则与这３个径级的根系指标显著正相关；（５）有机质、有效磷、速效钾与１．５０ｍｍ
＜犱≤２．００ｍｍ径级的根系指标均极显著正相关，碱解氮则与犱＞４．５０ｍｍ径级的根系指标极显著正相关；（６）
全氮、总磷与所有径级的根系指标均无显著性相关；（７）全钾与０．５０ｍｍ＜犱≤１．００ｍｍ径级的根系指标均极显
著正相关，与ＲＬＤ１．００ｍｍ＜犱≤１．５０ｍｍ、ＲＶＤ０．００ｍｍ＜犱≤０．５０ｍｍ显著正相关；（８）犱＝２．００ｍｍ和犱＝４．５０ｍｍ是分界线，土
壤养分与２．００ｍｍ＜犱≤４．５０ｍｍ间所有径级的根系指标均无显著性相关。
３　结论与讨论
本研究中香根草的培肥效应主要体现在有机质上，且对有机质的培肥效应随香根草定植时间的延长而增强，
尤其是０～１０ｃｍ土层；其次是全氮，０～１０ｃｍ土层的全氮含量均表现为香根草小区的显著大于对照小区的。已
有的研究亦有认为植被对土壤的改良作用主要体现为土壤有机质和氮含量的增加［１７］。有机质是土壤性质和土
地生产力最重要的决定性因素，香根草有利于有机质的积累与众多因素有关。紫色土区水土流失严重的季节
（７－８月份），正是香根草茎叶生长茂盛的时候，茂密茎叶的覆盖一方面拦截降雨、增加入渗，减少了表土层的养分
流失，另一方面改善了土壤的温湿度和微生物环境。有研究表明径流携带是氮素损失的主要途径［１８］，因此香根
草茎叶的覆盖作用在抑制产流的同时有效抑制了土壤氮素的损失［１９］。此外，香根草自身消耗土壤养分量较少，
卜崇峰等［１８］在三峡库区紫色土坡地的试验认为香根草在发挥很好地保持水土功效的同时，并没有直接消耗大量
２９１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１６） Ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．２
书书书
表
４
　
２０
１１
和
２０
１３
年
香
根
草
各
土
层
各
径
级
根
系
参
数
犜犪
犫犾
犲
４
　
犘犪
狉犪
犿犲
狋犲
狉狊
狅犳
犞
．狕
犻狕
犪狀
犻狅
犻犱
犲狊
狉狅
狅狋
狊
狅犳
犱犻
犳犳
犲狉
犲狀
狋
犱犻
犪犿
犲狋
犲狉
犮犾
犪狊
狊犲
狊
犻狀
犱犻
犳犳
犲狉
犲狀
狋
狊狅
犻犾
犾犪
狔犲
狉狊
犻狀
２０
１１
犪狀
犱
２０
１３
根
系
参
数
Ｒｏ
ｏｔ
ｐａ
ｒａ
ｍ
ｅｔ
ｅｒ
ｓ
年
份
Ｙｅ
ａｒ
土
层
Ｓｏ
ｉｌ
ｌａ
ｙｅ
ｒ
（ ｃ
ｍ
）
０
．０
０
ｍ
ｍ
＜
犱
≤
０
．５
０
ｍ
ｍ
０
．５
０
ｍ
ｍ
＜
犱
≤
１
．０
０
ｍ
ｍ
１
．０
０
ｍ
ｍ
＜
犱
≤
１
．５
０
ｍ
ｍ
１
．５
０
ｍ
ｍ
＜
犱
≤
２
．０
０
ｍ
ｍ
２
．０
０
ｍ
ｍ
＜
犱
≤
２
．５
０
ｍ
ｍ
２
．５
０
ｍ
ｍ
＜
犱
≤
３
．０
０
ｍ
ｍ
３
．０
０
ｍ
ｍ
＜
犱
≤
３
．５
０
ｍ
ｍ
３
．５
０
ｍ
ｍ
＜
犱
≤
４
．０
０
ｍ
ｍ
４
．０
０
ｍ
ｍ
＜
犱
≤
４
．５
０
ｍ
ｍ
犱
＞
４
．５
０
ｍ
ｍ
根
长
密
度
Ｒｏ
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ｍ／
１０
０
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０
～
１０
４３
６
．３
９
±
３１
．５
１ａ
Ｂ
１３
８
．８
８
±
４
．７
１ａ
Ａ
１１
５
．４
０
±
２３
．２
９ａ
Ａ
６０
．４
８
±
１８
．９
５ａ
Ａ
１０
．３
２
±
２
．１
３ａ
Ａ
２
．０
１
±
０
．６
１ａ
Ｂ
０
．６
１
±
０
．１
９ａ
Ａ
０
．１
２
±
０
．１
０ａ
Ａ
０
．１
４
±
０
．１
１ａ
Ａ
０
．６
８
±
０
．９
６ａ
Ａ
２０
１１
１０
～
２０
３１
６
．７
２
±
１２
．９
９ｂ
Ｂ
９３
．５
６
±
７
．２
０ｂ
Ａ
８３
．９
０
±
８
．３
１ａ
ｂＡ
３９
．９
３
±
５
．７
７ａ
ｂＡ
１５
．４
７
±
４
．２
０ａ
Ａ
５
．０
０
±
２
．７
０ａ
Ａ
２
．４
８
±
１
．１
９ａ
Ａ
０
．５
７
±
０
．４
１ａ
Ａ
０
．６
４
±
０
．４
６ａ
Ａ
０
．７
３
±
０
．６
５ａ
Ａ
２０
～
３０
２８
４
．５
３
±
５２
．２
６ｂ
Ａ
５８
．９
０
±
７
．７
７ｃ
Ａ
３９
．４
９
±
２３
．５
３ｂ
Ａ
２１
．０
１
±
１０
．７
７ｂ
Ａ
８
．２
０
±
４
．３
３ａ
Ａ
３
．５
９
±
１
．９
４ａ
Ａ
１
．８
３
±
１
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３ａ
Ａ
０
．９
３
±
０
．６
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Ａ
０
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±
０
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Ａ
０
．３
４
±
０
．２
１ａ
Ａ
０
～
１０
５１
０
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７
±
２５
．８
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Ａ
１２
６
．０
２
±
６
．３
６ａ
Ａ
１１
４
．４
６
±
１９
．６
９ａ
Ａ
７３
．６
１
±
１４
．３
７ａ
Ａ
１４
．４
１
±
２
．３
９ａ
Ａ
３
．９
８
±
０
．７
０ａ
Ａ
１
．６
７
±
１
．４
５ａ
Ａ
０
．４
１
±
０
．３
３ａ
Ａ
０
．５
３
±
０
．６
９ａ
Ａ
３
．２
３
±
３
．４
６ａ
Ａ
２０
１３
１０
～
２０
３９
３
．９
８
±
３５
．６
２ｂ
Ａ
１２
２
．４
１
±
１５
．４
４ａ
Ａ
８９
．９
９
±
１１
．５
０ａ
ｂＡ
５２
．３
７
±
１８
．４
２ａ
ｂＡ
１４
．５
５
±
２
．２
６ａ
Ａ
５
．９
０
±
２
．９
８ａ
Ａ
２
．７
８
±
１
．３
５ａ
Ａ
１
．１
３
±
０
．７
０ａ
Ａ
１
．１
６
±
０
．８
２ａ
Ａ
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．３
１
±
０
．３
５ａ
Ａ
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～
３０
３５
３
．０
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±
４７
．５
６ｂ
Ａ
７９
．４
０
±
１２
．０
６ｂ
Ａ
６１
．４
６
±
２５
．１
０ｂ
Ａ
２４
．９
５
±
１１
．６
３ｂ
Ａ
９
．６
２
±
６
．９
９ａ
Ａ
４
．２
２
±
３
．０
８ａ
Ａ
２
．１
７
±
１
．６
９ａ
Ａ
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．４
６
±
０
．３
３ａ
Ａ
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．３
９
±
０
．４
７ａ
Ａ
０
．６
２
±
０
．６
９ａ
Ａ
根
表
面
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密
度
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０
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２８
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９
±
２
．４
３ａ
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３１
．４
７
±
０
．６
８ａ
Ａ
４５
．０
０
±
９
．３
３ａ
Ａ
３２
．２
４
±
１０
．０
６ａ
Ａ
７
．０
２
±
１
．４
１ａ
Ａ
１
．６
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±
０
．５
２ａ
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．６
１
±
０
．２
０ａ
Ａ
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４
±
０
．１
１ａ
Ａ
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．１
９
±
０
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５ａ
Ａ
１
．３
８
±
１
．９
５ａ
Ａ
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１１
１０
～
２０
１９
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±
０
．９
８ｂ
Ａ
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．６
７
±
１
．３
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Ａ
３２
．７
２
±
３
．４
０ａ
ｂＡ
２１
．４
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±
２
．９
９ａ
ｂＡ
１０
．６
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±
２
．９
４ａ
Ａ
４
．２
２
±
２
．２
８ａ
Ａ
２
．４
８
±
１
．１
７ａ
Ａ
０
．６
６
±
０
．４
８ａ
Ａ
０
．８
５
±
０
．６
１ａ
Ａ
１
．２
５
±
１
．１
８ａ
Ａ
２０
～
３０
１６
．７
７
±
２
．３
３ｂ
Ａ
１２
．９
７
±
２
．０
４ｃ
Ａ
１５
．３
６
±
９
．１
７ｂ
Ａ
１１
．３
５
±
５
．７
１ｂ
Ａ
５
．７
４
±
３
．０
５ａ
Ａ
３
．０
６
±
１
．６
７ａ
Ａ
１
．８
６
±
１
．３
５ａ
Ａ
１
．０
９
±
０
．７
３ａ
Ａ
０
．５
２
±
０
．６
４ａ
Ａ
０
．５
２
±
０
．３
２ａ
Ａ
０
～
１０
３２
．１
０
±
０
．７
６ａ
Ａ
２８
．３
９
±
１
．１
８ａ
Ｂ
４５
．１
８
±
８
．１
４ａ
Ａ
３９
．４
３
±
７
．７
５ａ
Ａ
９
．８
７
±
１
．６
２ａ
Ａ
３
．３
３
±
０
．６
０ａ
Ａ
１
．７
２
±
１
．５
１ａ
Ａ
０
．４
７
±
０
．３
９ａ
Ａ
０
．７
０
±
０
．９
２ａ
Ａ
９
．１
１
±
１０
．９
ａＡ
２０
１３
１０
～
２０
２４
．０
６
±
２
．６
４ｂ
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２７
．７
９
±
３
．３
０ａ
Ａ
３５
．１
３
±
４
．７
５ａ
ｂＡ
２８
．１
９
±
９
．９
０ａ
ｂＡ
９
．９
４
±
１
．５
５ａ
Ａ
５
．０
５
±
２
．５
８ａ
Ａ
２
．８
２
±
１
．３
７ａ
Ａ
１
．３
３
±
０
．８
３ａ
Ａ
１
．５
３
±
１
．０
９ａ
Ａ
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．５
２
±
０
．６
１ａ
Ａ
２０
～
３０
２１
．９
２
±
３
．４
９ｂ
Ａ
１７
．７
２
±
３
．２
３ｂ
Ａ
２３
．８
１
±
９
．８
８ｂ
Ａ
１３
．４
４
±
６
．１
９ｂ
Ａ
６
．６
４
±
４
．８
２ａ
Ａ
３
．５
８
±
２
．５
７ａ
Ａ
２
．１
７
±
１
．６
８ａ
Ａ
０
．５
２
±
０
．３
７ａ
Ａ
０
．５
２
±
０
．６
３ａ
Ａ
１
．０
９
±
１
．２
５ａ
Ａ
根
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密
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０
．２
２
±
０
．０
２ａ
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０
．５
９
±
０
．０
１ａ
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１
．４
１
±
０
．３
０ａ
Ａ
１
．３
８
±
０
．４
３ａ
Ａ
０
．３
８
±
０
．０
７ａ
Ａ
０
．１
１
±
０
．０
３ａ
Ａ
０
．０
５
±
０
．０
２ａ
Ａ
０
．０
１
±
０
．０
１ａ
Ａ
０
．０
２
±
０
．０
２ａ
Ａ
０
．２
４
±
０
．３
４ａ
Ａ
２０
１１
１０
～
２０
０
．１
４
±
０
．０
１ｂ
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０
．４
２
±
０
．０
２ｂ
Ａ
１
．０
３
±
０
．１
１ａ
ｂＡ
０
．９
３
±
０
．１
２ａ
ｂＡ
０
．５
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±
０
．１
６ａ
Ａ
０
．２
８
±
０
．１
５ａ
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０
．２
０
±
０
．０
９ａ
Ａ
０
．０
６
±
０
．０
５ａ
Ａ
０
．０
９
±
０
．０
６ａ
Ａ
０
．１
８
±
０
．１
９ａ
Ａ
２０
～
３０
０
．１
２
±
０
．０
１ｂ
Ａ
０
．２
４
±
０
．０
４ｃ
Ａ
０
．４
８
±
０
．２
９ｂ
Ａ
０
．４
９
±
０
．２
４ｂ
Ａ
０
．３
２
±
０
．１
７ａ
Ａ
０
．２
１
±
０
．１
１ａ
Ａ
０
．１
５
±
０
．１
１ａ
Ａ
０
．１
０
±
０
．０
７ａ
Ａ
０
．０
６
±
０
．０
７ａ
Ａ
０
．０
６
±
０
．０
４ａ
Ａ
０
～
１０
０
．２
４
±
０
．０
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Ａ
０
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±
０
．０
２ａ
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１
．４
４
±
０
．２
７ａ
Ａ
１
．６
９
±
０
．３
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０
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±
０
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Ａ
０
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±
０
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Ａ
０
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±
０
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３ａ
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０
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４
±
０
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Ａ
０
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７
±
０
．１
０ａ
Ａ
２
．５
７
±
３
．３
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Ａ
２０
１３
１０
～
２０
０
．１
８
±
０
．０
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０
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２
±
０
．０
６ａ
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１
．１
０
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０
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１
．２
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０
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０
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０
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０
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０
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２ａ
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０
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～
３０
０
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０
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０
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±
０
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±
０
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±
０
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注
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中
数
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表
５
　
香
根
草
各
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级
根
系
参
数
与
土
层
相
关
分
析
犜犪
犫犾
犲
５
　
犆狅
狉狉
犲犾
犪狋
犻狅
狀
犪狀
犪犾
狔狊
犻狊
犫犲
狋狑
犲犲
狀
犞
．狕
犻狕
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犻狅
犻犱
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狉狅
狅狋
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狉犪
犿犲
狋犲
狉狊
狅犳
犱犻
犳犳
犲狉
犲狀
狋
犱犻
犪犿
犲狋
犲狉
犮犾
犪狊
狊犲
狊
犪狀
犱
狊狅
犻犾
犾犪
狔犲
狉狊
根
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参
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１
３９１第２５卷第２期 草业学报２０１６年
表６　香根草小区土壤养分与根系参数相关分析
犜犪犫犾犲６　犆狅狉狉犲犾犪狋犻狅狀犪狀犪犾狔狊犻狊犫犲狋狑犲犲狀狊狅犻犾狀狌狋狉犻犲狀狋狊犪狀犱狉狅狅狋狆犪狉犪犿犲狋犲狉狊犻狀犞．狕犻狕犪狀犻狅犻犱犲狊狆犾狅狋狊
参数
Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ
有机质
Ｏｒｇａｎｉｃ
ｍａｔｔｅｒ
全氮
Ｔｏｔａｌ
ｎｉｔｒｏｇｅｎ
碱解氮
Ａｌｋａｌｉｈｙｄｒａｌｙｚａｂｌｅ
ｎｉｔｒｏｇｅｎ
总磷
Ｔｏｔａｌ
ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ
有效磷
Ａｖａｉｌａｂｌｅ
ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ
全钾
Ｔｏｔａｌ
ｐｏｔａｓｓｉｕｍ
速效钾
Ａｖａｉｌａｂｌｅ
ｐｏｔａｓｓｉｕｍ
土层Ｓｏｉｌｌａｙｅｒ －０．８５０ －０．１４７ －０．７２０ －０．０５６ －０．６４１ －０．４５６ －０．９７３
ＲＷＤ ０．９１０ ０．３６９ ０．５９１ ０．２３３ ０．５０９ ０．２１９ ０．７４０
ＲＬＤ ０．９００ ０．４３３ ０．６０２ ０．３８１ ０．７８１ ０．５１０ ０．８４３
ＲＳＡＤ ０．７７４ ０．３８４ ０．６４２ ０．３３９ ０．７６７ ０．４２７ ０．７８０
ＲＶＤ ０．６２１ ０．３１４ ０．６０８ ０．２８６ ０．６８２ ０．３２５ ０．６５９
ＲＬＤ０．００＜犱≤０．５０ ０．８５４ ０．４３８ ０．４８２ ０．４０６ ０．６２０ ０．３８６ ０．６８０
ＲＬＤ０．５０＜犱≤１．００ ０．６９３ ０．２４７ ０．５４６ ０．２３６ ０．７７０ ０．６７０ ０．８３３
ＲＬＤ１．００＜犱≤１．５０ ０．６６１ ０．３０９ ０．５４７ ０．１７１ ０．６４８ ０．４７９ ０．７４３
ＲＬＤ１．５０＜犱≤２．００ ０．７４５ ０．３５８ ０．４３３ ０．２８５ ０．６５７ ０．３３８ ０．７１９
ＲＬＤ犱＞４．５０ ０．４６５ ０．３０８ ０．６２９ ０．１１５ ０．１９５ －０．１０７ ０．３６０
ＲＳＡＤ０．００＜犱≤０．５０ ０．８５８ ０．４５３ ０．４８８ ０．３６５ ０．６１９ ０．４５６ ０．７１８
ＲＳＡＤ０．５０＜犱≤１．００ ０．６８５ ０．２４５ ０．５４９ ０．２３２ ０．７７２ ０．６６５ ０．８３４
ＲＳＡＤ１．００＜犱≤１．５０ ０．６６６ ０．３１３ ０．５４９ ０．１７６ ０．６４８ ０．４６８ ０．７４１
ＲＳＡＤ１．５０＜犱≤２．００ ０．７４４ ０．３５９ ０．４２９ ０．２９０ ０．６５７ ０．３３４ ０．７１６
ＲＳＡＤ犱＞４．５０ ０．４６９ ０．３３３ ０．６４４ ０．１１１ ０．１９９ －０．１０２ ０．３６０
ＲＶＤ０．００＜犱≤０．５０ ０．８４８ ０．４４９ ０．４９８ ０．３４３ ０．６３５ ０．５０９ ０．７４３
ＲＶＤ０．５０＜犱≤１．００ ０．６７７ ０．２４３ ０．５５１ ０．２２７ ０．７７１ ０．６５６ ０．８３２
ＲＶＤ１．００＜犱≤１．５０ ０．６７０ ０．３１６ ０．５５０ ０．１８０ ０．６４７ ０．４５７ ０．７４０
ＲＶＤ１．５０＜犱≤２．００ ０．７４２ ０．３５９ ０．４２４ ０．２９５ ０．６５７ ０．３３０ ０．７１３
ＲＶＤ犱＞４．５０ ０．４６１ ０．３４６ ０．６４５ ０．１０５ ０．１９４ －０．１０４ ０．３５１
的土壤养分。本实验不进行刈割，大量枯落茎叶的腐解有效补充了土壤有机质等的损耗，而茂密茎叶对土壤温湿
度等的改变则又加速了枯落物的腐解。２０１１年取样时，香根草定植仅４个月，正是生长繁茂的时候，不存在枯落
茎叶的腐解；２０１３年取样时，香根草已定植２８个月，已有两季大量枯落物进行腐解，对土壤有机质等养分进行了
补充，所以２０１３年香根草在满足了自身消耗后对表土层有机质的补给力度更大，研究中香根草小区０～１０ｃｍ土
层的有机质含量和所有土层的全氮含量随定植年限增加而显著增加。这与已有的研究结论有类似之处，夏汉平
等［２０］在广东酸性紫色土上的盆栽和大田试验均证明香根草具有良好的改土培肥效应，盆栽半年或种植２９个月
后，山顶或山腰的土壤有机质和全氮含量都呈现增加趋势；林超文等［９］在四川紫色土坡地的植物篱试验表明香根
草植物篱能够缓解有机质的降低速度，在相同条件下增加土壤有机质含量，较之对照香根草植物篱区增加了
１９％；杜峰等［２１］在陕北黄土丘陵区撂荒地的研究中发现，土壤全氮的变化趋势与撂荒群落的地上生物量基本相
同，且随着撂荒年限的增加，０～４０ｃｍ土层土壤有机质、全氮、速效氮、全磷和全钾和速效钾在整个演替阶段都呈
增加的趋势。
香根草小区的有效磷和速效钾则出现了亏损。２０１１和２０１３年香根草小区的有效磷和速效钾在多个土层或
所有土层均显著小于对照小区的，而这些土层磷、钾的全量养分在小区间却无显著性差异或表现为香根草小区的
显著大于对照小区的，可见香根草对土壤总磷、全钾的影响较小，且可能不利于有效磷和速效钾的积累。全量养
分在一定程度上说明的是土壤的供肥潜力；速效养分则是能直接供植物吸收利用的养分，表明的是土壤供肥强度
的大小。紫色土自身磷、钾丰富，种植香根草后总磷、全钾虽然无显著变化但磷、钾速效养分却出现了亏损，一方
面可能是因为土壤中有效磷所占比例较低，远低于香根草的消耗量；另一方面有效磷在土壤中分布变异极大，可
４９１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１６） Ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．２
能本试验香根草小区采样的０～３０ｃｍ土层有效磷含量较低。枯枝落叶腐解及根系生长分泌有机酸等均有利于
将土壤中大量不能被植物直接吸收利用的固着态钾、缓效钾等转化成可直接利用的速效钾，而速效钾却出现了亏
损，原因还有待于进一步的试验查明。紫色土土层浅薄、有机质含量低，而香根草有利于有机质和全氮的积累，加
之香根草具有很好的水土保持效益，因此适宜在紫色土坡地推广应用，但需注意补施磷肥和钾肥。
植被对土壤养分有表聚效应，本研究中香根草小区土壤养分的表聚现象与已有的研究略有不同，仅有机质、
有效磷、全钾和速效钾表现为０～１０ｃｍ土层的显著大于其他土层的。韩凤朋等［２２］的研究中，０～２０ｃｍ 土层的
土壤有机质、全氮、全磷、硝态氮和铵态氮均具有明显的表聚现象；秦川等［１４］的试验中仅土壤全氮含量表现为０～
１０ｃｍ土层的最高。分析原因，除了因为研究的地域、植物种类有差异外，根系特征和土层的划分亦有不同，韩凤
朋等［２２］的研究中土壤有机质、全氮、硝态氮均与根长密度极显著正相关，秦川等［１４］的研究中全氮与根系生物量
极显著正相关，本研究中有机质、有效磷、全钾、速效钾与ＲＬＤ显著或极显著正相关，有机质、有效磷、速效钾亦与
ＲＷＤ显著或极显著正相关，而根系分析中０～１０ｃｍ土层的ＲＷＤ和ＲＬＤ均显著大于其他土层的。
根系是连接植物和土壤的纽带，关系着土壤养分的运移和输送，其地下空间分布特征决定了它对土体的影响
范围和影响程度。已有的研究表明土壤有机质和全氮受各项根系指标的影响，韩凤朋等［２２］在黄土退耕坡地的研
究表明土壤有机质、全氮与根长密度均极显著正相关（相关系数高达０．９９０）［２２］，秦川等［１４］对紫色土区不同年限
的黄花生物埂进行研究发现全氮与根系生物量极显著正相关（相关系数为０．８８８，土壤有机质未做分析）［１４］。本
研究中，ＲＷＤ、ＲＬＤ、ＲＳＡＤ、ＲＶＤ、０．００ｍｍ＜犱≤２．００ｍｍ各径级的ＲＬＤ／ＲＳＡＤ／ＲＶＤ、ＲＳＡＤ犱＞４．５０ｍｍ均极显
著影响土壤有机质含量。可见香根草的发达根系非常有利于土壤有机质的积累，可能原因有大量死根的腐解和
活根的分泌物等。地上茎叶与地下根系的共同作用，使得香根草在土壤有机质方面具有较显著的培肥效应。氮
素对作物来说是最重要的营养元素，绝大部分作物生长所需的氮素９０％以上都是来源于土壤。本研究中全氮含
量与根系指标无显著性相关，较之对照香根草却有利于土壤全氮的积累，可能是因为香根草的根际周围含有１５
种固氮菌，在一定程度上有利于提高土壤氮含量［３］。秦川等［１４］的研究中全氮与根干重极显著相关，与根表面积
和根体积显著相关，本研究却与此不相同，需要进一步的试验研究。
香根草的径级根系中犱＝２．００ｍｍ和犱＝４．５０ｍｍ是重要分界线，当０．００ｍｍ＜犱≤２．００ｍｍ时，香根草各
径级的所有根系指标在土层间均表现出显著性差异且与土层深度极显著负相关，其中０．５０ｍｍ＜犱≤１．００ｍｍ
径级的相关系数值最大；当犱＞２．００ｍｍ时，所有根系指标在所有土层间均无显著性差异，且土壤养分与２．００
ｍｍ＜犱≤４．５０ｍｍ间所有径级的根系指标均无显著性相关。０．００ｍｍ＜犱≤２．００ｍｍ是影响土壤有机质含量
的主要根系径级，一方面是因为０．００ｍｍ＜犱≤２．００ｍｍ 径级的根系数量多、根长密度值非常大，各土层
ＲＬＤ０．００ｍｍ＜犱≤２．００ｍｍ占ＲＬＤ的最低比例为９５．５６％，大量根系穿插土壤改善了土壤的通透性和理化性状；另一方
面这部分根系的ＲＳＡＤ也较大，有利于根系与土壤颗粒的充分接触和耦合，尤其是随着定植时间的增长，根系与
土壤完全耦合，所以对土壤有机质的影响更大。进一步细分，０．００ｍｍ＜犱≤０．５０ｍｍ径级的根系对土壤有机质
的影响较其他径级的更为显著，该径级的 ＲＬＤ、ＲＳＡＤ、ＲＶＤ与有机质的相关系数值均最大，依次为０．８５４、
０．８５８、０．８４８，且各土层该径级的ＲＬＤ均显著大于其他径级的，这再次表明ＲＬＤ是影响土壤有机质含量的一个
重要的根系指标。对土壤有机质影响次大的径级为１．５０ｍｍ＜犱≤２．００ｍｍ，该径级ＲＬＤ、ＲＳＡＤ、ＲＶＤ与有机
质的相关系数值依次为０．７４５、０．７４４、０．７４２。在０．００ｍｍ＜犱≤２．００ｍｍ的４个径级中，ＲＬＤ１．５０ｍｍ＜犱≤２．００ｍｍ最
小，ＲＳＡＤ１．５０ｍｍ＜犱≤２．００ｍｍ居中且与ＲＳＡＤ０．５０ｍｍ＜犱≤１．００ｍｍ相近，ＲＶＤ１．５０ｍｍ＜犱≤２．００ｍｍ与ＲＶＤ１．００ｍｍ＜犱≤１．５０ｍｍ相近，却明
显大于ＲＶＤ０．００ｍｍ＜犱≤０．５０ｍｍ和ＲＶＤ０．５０ｍｍ＜犱≤１．００ｍｍ，这表明根径对土壤有机质亦有显著影响，亦表明各径级根系对
有机质的影响是复杂的故而不能以单项根系指标进行衡量。已有的研究结果［２３２４］多认为须根犱≤１．００ｍｍ的
生物量和根密度值是影响土壤有机质的主要根系参数，但对此直径范围未进一步细分且未分析其他径级的影响，
而本研究对径级的划分较细，所以研究结论无法与其他研究进行详细对比，需要进一步的试验验证。
犚犲犳犲狉犲狀犮犲狊：
［１］　ＭａｏＰ，ＹａｎｇＨ，ＭａＸＲ．Ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆ犞犲狋犻狏犲狉犻犪狕犻狕犪狀犻狅犻犱犲狊．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄ
５９１第２５卷第２期 草业学报２０１６年
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１１，１３（１）：８８９３．
［２］　ＸｉａＨＰ，ＡｏＨＸ，ＬｉｕＳＺ．Ｔｈｅｖｅｔｉｖｅｒｅｃｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｔｅｃｈｎｉｑｕｅｆｏｒｒｅａｌｉｚｉｎｇｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｃｈｉｎｅｓｅ
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｃｏｌｏｇｙ，１９９８，１７（６）：４４５０．
［３］　ＸｉａＨＰ，ＡｏＨＸ，ＬｉｕＳＺ，犲狋犪犾．Ｖｉｔｉｖｅｒｇｒａｓｓａｎｉｄｅａｌｐｌａｎｔｆｏｒｓｏｉｌａｎｄｗａｔｅｒｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ．ＥｃｏｌｏｇｉｃＳｃｉｅｎｃｅ，１９９７，１６（１）：
７５８２．
［４］　ＤａｌｔｏｎＰＡ，ＳｍｉｔｈＲＪ，ＴｒｕｏｎｇＰ．Ｖｅｔｉｖｅｒｇｒａｓｓｈｅｄｇｅｓｆｏｒｅｒｏｓｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｏｎａｃｒｏｐｐｅｄｆｌｏｏｄｐｌａｉｎ：ｈｅｄｇｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｓ．Ａｇｒｉ
ｃｕｌｔｕｒａｌＷａｔｅｒＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，１９９６，３１（１）：９１１０４．
［５］　ＬｉＪＸ，ＨｅＢＨ，ＣｈｅｎＹ，犲狋犪犾．Ｒｏｏｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｔｙｐｉｃａｌｈｅｒｂｐｌａｎｔｓｆｏｒｓｌｏｐｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｉｒｅｆｆｅｃｔｓｏｎｓｏｉｌ
ｓｈｅａｒｓｔｒｅｎｇｔｈ．ＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅＣｈｉｎｅｓｅＳｏｃｉｅｔｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１３，２９（１０）：１４４１５２．
［６］　ＬｉｕＷＧ，ＬｉＬＸ，ＸｉｅＨＲ，犲狋犪犾．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｓｏｉｌｂｕｌｋｄｅｎｓｉｔｙｏｎｒｏｏｔｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙａｎｄｂｉｏｍａｓｓｏｆｖｅｔｉｖｅｒｇｒａｓｓｓｅｅｄｉｎｇ．Ａｃｔａ
ＰｒａｔａｃｕｌｔｕｒａｅＳｉｎｉｃａ，２０１５，２４（４）：２１４２２０．
［７］　ＬｉＪＸ．ＥｆｆｅｃｔｏｆＨｅｒｂＰｌａｎｔｓＲｏｏｔｓｏｎＳｌｏｐｅＲｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔａｎｄＳｏｉｌＥｒｏｓｉｏｎＲｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｎｔｈｅＴｈｒｅｅＧｏｒｇｅｓＲｅｓｅｒｖｏｉｒＲｅｇｉｏｎ［Ｄ］．
Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ：ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０１３．
［８］　ＰｕＹＬ，ＸｉｅＤＴ，ＮｉＪＰ，犲狋犪犾．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｈｅｄｇｅｒｏｗｐａｔｔｅｒｎｓｏｎｓｏｉｌｓｈｅａｒｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄａｎｔｉｓｃｏｕｒｉｂｉｌｉｔｙｏｎｓｌｏｐｅｆａｒｍｌａｎｄｉｎ
ｐｕｒｐｌｅｓｏｉｌａｒｅａ．ＳｃｉｅｎｔｉａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａＳｉｎｉｃａ，２０１４，４７（５）：９３４９４５．
［９］　ＬｉｎＣＷ，ＴｕＳＨ，ＨｕａｎｇＪＪ，犲狋犪犾．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｐｌａｎｔｈｅｄｇｅｒｏｗｓｏｓｏｉｌｅｒｏｓｉｏｎａｎｄｓｏｉｌｆｅｒｔｉｌｉｔｙｏｎｓｌｏｐｉｎｇｆａｒｍｌａｎｄｉｎｔｈｅ
ｐｕｒｐｌｅｓｏｉｌａｒｅａ．ＡｃｔａＥｃｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，２００７，２７（６）：２１９１２１９８．
［１０］　ＣｈｅｎＹ．ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＨｅｄｇｅｒｏｗｏｎＰｕｒｐｌｅＳｏｉｌＷａｔｅｒＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄＩｔｓＭｅｃｈａｎｉｓｍｓ［Ｄ］．Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ：ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，
２０１２．
［１１］　ＰｕＹＬ．ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＨｅｄｇｅｒｏｗｃｒｏｐＰａｔｔｅｒｎｓｏｎＣｏｎｔｒｏｌｉｎｇＮｉｔｒｏｇｅｎａｎｄＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓＲｕｎｏｆｆａｎｄＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆＣｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ
ＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＢｅｎｅｆｉｔｓｉｎＳｌｏｐｅＦａｒｍｌａｎｄ［Ｄ］．Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ：ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０１３．
［１２］　ＴａｏＪ．ＴｉｍｅｓｃａｌｅＥｆｆｅｃｔｏｆＤｉｆｆｅｒｅｎｔＨｅｒｂＰｌａｎｔＲｏｏｔｓＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｎＳｏｉｌＰｈｙｓｉｃａｌａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｉｎｔｈｅＴｈｒｅｅ
ＧｏｒｇｅｓＲｅｓｅｒｖｏｉｒＡｒｅａ［Ｄ］．Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ：ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０１３．
［１３］　ＬｉｕＤＨ，ＬｉＹ．Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｐｌａｎｔｒｏｏｔｓｉｍｐｒｏｖｉｎｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｓｏｉｌｔｏｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄｆｌｏｗｅｒｏｓｉｏｎ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｉｌａｎｄＷａｔｅｒ
Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ，２００３，１７（３）：３４３７．
［１４］　ＱｉｎＣ，ＨｅＢＨ，ＬｉｕＹＸ，犲狋犪犾．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆ犎犲犿犲狉狅犮犪犾犾犻狊ｒｏｏｔｓｙｓｔｅｍｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｎｓｏｉｌｎｕｔｒｉｅｎｔｓｉｎｔｅｒｒａｃｅ
ｂａｎｋｓｐｌａｎｔｅｄｆｏｒｈｉｌｓｌｏｐｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ．ＡｃｔａＰｒａｔａｃｕｌｔｕｒａｅＳｉｎｉｃａ，２０１３，２２（５）：２５６２６４．
［１５］　ＣｈｅｎｇＷＪ，ＣｕｉＪＹ，ＭｉｎＦＨ，犲狋犪犾．Ｒｏｏｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｒｅｅｔｕｒｆｇｒａｓｓｅｓａｎｄｔｈｅｉｒｉｍｐａｃｔｏｎｓｏｉｌｎｕｔｒｉｅｎｔ
ｃｏｎｔｅｎｔ．ＡｃｔａＰｒａｔａｃｕｌｔｕｒａｅＳｉｎｉｃａ，２００９，１８（１）：１７９１８３．
［１６］　ＬｉｕＧＳ．ＳｏｉｌＰｈｙｓｉｃａｌａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＰｒｏｆｉｌｅＤｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＣｈｉｎａＳｔａｎｄａｒｄｓＰｒｅｓｓ，１９９６．
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７９１第２５卷第２期 草业学报２０１６年