全 文 ：第 ws卷 第 x期
u s s w年 | 月
林 业 科 学
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渭北主要造林树种细根生长及分布与土壤密度关系
赵 忠 李 鹏 薛文鹏 郭生武
k西北农林科技大学林学院 杨凌 ztutssl
摘 要 } 采用野外样地调查和盆栽试验的方法 o研究了土壤密度对渭北主要造林树种细根生长及分布特征的影
响 ∀结果表明 o在 s ∗ tss ¦°的深度内 o不论是阴坡还是阳坡 o油松林地的土壤密度均表现出随土层的加深逐渐增
大的趋势 ~刺槐林地的土壤密度大于油松林地 o且各土层间的差异不大 ∀油松林地各土层土壤密度与不同径级根
系长度存在显著的负相关关系 ∀盆栽基质密度对不同树种苗木根系的生长和发育的影响虽各异 o但在基质密度和
孔隙度适中的条件下均生长良好 o生物量达到最大 ∀盆栽基质的密度对刺槐和油松根系的生长和发育的影响最显
著 ~侧柏和山杏的细根生长发育受土壤密度的影响较小 o其根系生物量在不同密度的基质中没有明显变化 ∀
关键词 } 细根 o土壤密度 o主要造林树种 o渭北黄土高原
中图分类号 }≥ztw1u 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kusswlsx p ssxs p sy
收稿日期 }}ussw p su p s| ∀
基金项目 }国家自然科学基金kvsvzttxsl和教育部博士点基金kussvsztussul及黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室基金ktsxst
p tuvl资助 ∀
Στυδψ ον Ρελατιονσ οφ Γροωτη ανδ ςερτιχαλ ∆ιστριβυτιον οφ Φινε Ροοτ
Σψστεµ οφ Μαιν Πλαντινγ Τρεε Σπεχιεστο Σοιλ ∆ενσιτψιν τηε Ωειβει Λοεσσ Πλατεαυ
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kΧολλεγε οφ Φορεστρψo Νορτηωεστ ΣχιpΤεχη Υνιϖερσιτψοφ Αγριχυλτυρε ανδ Φορεστρψ Ψανγλινγ ztutssl
Αβστραχτ} Œ±·«¬¶¶·∏§¼¬±©¯∏¨±¦¨ ²©º²²§¯¤±§¶²¬¯ §¨±¶¬·¼ ²± ªµ²º·«¤±§§¬¶·µ¬¥∏·¬²± ²©©¬±¨ µ²²·¶¼¶·¨° ²© °¤¬± ³¯¤±·¬±ª·µ¨¨
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¤¯±§²© Πινυσταβυλαεφορµισo¶²¬¯¥∏¯®§¨±¶¬·¼¬±¦µ¨¤¶¨§º¬·«·«¨ §¨³·«²±§¬©©¨µ¨±·¶¬·¨¶~º«¬¯¨ ¬±·«¨ º²²§¯¤±§²© Ροβινια πσευδ2
οαχαχια o¶²¬¯ ¥∏¯®§¨±¶¬·¼ º¤¶¥¬ªª¨µ·«¤±·«¤·¬± Πqταβυλαεφορµισo¤±§·«¨µ¨ º¤¶±²¦¯¨ ¤µ§¬©©¨µ¨±¦¨ ¤¦µ²¶¶·«¨ ³µ²©¬¯¨ qƒ∏µ·«¨µ
¤±¤¯¼¶¬¶¬°³¯¬¨§·«¤··«¨µ¨ ¬¨¬¶·¨§±¨ ª¤·¬√¨ ¦²µµ¨ ¤¯·¬²±¶¥¨·º¨ ±¨¶²¬¯ §¨±¶¬·¼ ¤±§·«¨ ¯¨ ±ª·«µ²²·²©¶¼¶·¨° º¬·«§¬©©¨µ¨±·§¬¤°¨ ·¨µ
¦¯¤¶¶¬±·«¨ º²²§¯¤±§²© Πqταβυλαεφορµισq• ¶¨∏¯·¶©µ²° ³²·¦∏¯·∏µ¨ ¬±§¬¦¤·¨§·«¤·¤¯·«²∏ª« ©¨©¨¦·¶²© °¨ §¬∏° §¨±¶¬·¼ ²©³²·¦∏¯2
·∏µ¨ ²±©¬±¨ µ²²·¶ªµ²º·«¤±§§¨√¨ ²¯³°¨ ±·²©¶¨ §¨¯¬±ª¶º¨ µ¨ §¬©©¨µ¨±·©²µ§¬©©¨µ¨±··µ¨¨¶³¨¦¬¨¶o¤¯¯·«¨ ¶¨ §¨¯¬±ª¶¦²∏¯§ªµ²º ¥¨·¨µ
∏±§¨µ·«¨ ¦²±§¬·¬²±¶²© °¨ §¬∏° º¬·«°¬§p¯ √¨¨ ¯ §¨±¶¬·¼¤±§³²µ²¶¬·¼o¤±§«¤§·«¨ °¤¬¬°∏° ¥¬²°¤¶¶q §¨¬∏° §¨±¶¬·¼ ²©³²·¦∏¯2
·∏µ¨ «¤§¶¬ª±¬©¬¦¤±·¨©©¨¦·¶²±·«¨ ªµ²º·«¤±§§¨√¨ ²¯³°¨ ±·²© Πqταβυλαεφορµι󤱧 Ρ q πσευδοαχαχια ¶¨ §¨¯¬±ª¶. µ²²·¶o ¶¨³¨¦¬¤¯ ¼¯
²±·«¤·²© Πqταβυλαεφορµισq…∏·¬·«¤§¯¨¶¶ ©¨©¨¦·²±·«¤·²© Πλατψχλαδυσοριενταλι󤱧 Πρυνυσαρµενιαχα √¤µq ανσυ oº«²¶¨ ©¬±¨
µ²²·¥¬²°¤¶¶¦«¤±ª¨§ ¬¯·¯¨¬± §¬©©¨µ¨±·§¨±¶¬·¬¨¶²© °¨ §¬∏°q
Κεψ ωορδσ} ƒ¬±¨ µ²²·o≥²¬¯ ¥∏¯® §¨±¶¬·¼o ¤¬± ³¯¤±·¬±ª·µ¨¨¶³¨¦¬¨¶o • ¬¨¥¨¬²¨¶¶°¯¤·¨¤∏
土壤物理性质是影响林木生长发育的重要因素 o是反映土壤肥力的重要指标 ∀不同的土壤物理性状影
响土壤水 !气 !热特征和土壤矿质养分的供应状况 o进而影响植物的生长发育k李勇 ot||vl ∀近 us年来 o有关
土壤物理特性对农作物生长影响的研究很多 o其中有关土壤有效水含量 !土壤密度和孔隙度作用的研究最为
广泛和深入 ∀土壤密度是土壤重要的物理性质之一 o它不仅直接影响到土壤孔隙度与孔隙度大小分配 !土壤
的穿透阻力及土壤水肥气热变化 o而且也间接影响植物生长及根系在土壤中的穿插和活力大小k李潮海等 o
ussul ∀王晨阳等kt||ul的研究证实 o当土壤含水量低于田间持水量 ys h时 o植物根系数量明显减少 owss ª#
®ªpt的田间持水量是干旱极限指标 ∀对农作物生长而言 o最佳的土壤密度值在 t1t ∗ t1v ª#°pv之间k姚贤
良等 t|{yl ~当土壤密度达 t1{ ª#°pv时 o根系难以生长 ∀李志洪等人kusssl的试验证明 o土壤的毛管孔隙
度与密度呈正相关 o通气孔隙度与土壤密度呈负相关 ~低密度土壤上根系纵向分布均匀 o数量多 o根细而长 o
而高密度土壤上根系短而密度小 ∀尽管国内外有关土壤物理特性对根系生长发育影响的研究取得了相当的
成果和进展k李勇等 ot||vl o但是总的来说 o由于根系的生长及其发育主要发生在地下 o目前我们对于根系的
认识和理解还远不能满足生产和实践的需求 o需要更多的研究和试验深入系统的揭示其作用过程和机理 ∀
因此开展土壤密度对林木根系 o特别是对细根生长影响的研究 o对于深化黄土高原林木根系生态学研
究 o探讨根系生长及分布对土壤水分的影响 o进而揭示黄土高原土壤干化的机理具有重要的科学意义 ∀本研
究在前人研究的基础上 o采用野外调查和盆栽试验相结合的方法 o研究土壤密度对渭北主要造林树种根系生
长及分布的影响 o为进一步揭示黄土地区人工林根系与环境条件之间的作用机制提供科学证据和理论基础 ∀
t 研究方法与材料
111 调查地概况
调查地陕西省永寿县槐坪林场地处黄土高原残塬沟壑区 o属暖温带大陆性季风气候 ∀海拔 t tss ∗
t w|u ° o年均气温 ts1{ ε o年均降水量 yst1y °° o主要集中于 z ∗ |月 o无霜期 tzt §∀林地土壤为黄土母质
上发育的石灰性褐土 ∀usst年 x月上旬在不同坡向立地上的人工林中选设临时样地 o采用土钻法对油松
k Πινυσταβυλαεφορµισl !刺槐k Ροβινια πσευδοαχαχιαl根系的分布及土壤密度进行了取样调查 ∀样地概况如表 t所
示 ∀
表 1 油松 !刺槐根系调查样地概况
Ταβ . 1 Α συρϖεψ οφ σαµ πλε πλοτσφορ ροοτ σψστεµ ινϖεστιγατιον οφ Π .ταβυλαεφορµισ ανδ Ρ . πσευδοαχαχια
地点
‘²q²©¶¬·¨
树种
×µ¨¨¶³¨¦¬¨¶
坡向
„¶³¨¦·²©¶¯²³¨
坡度
≥¯ ²³¨ ªµ¤§¬¨±·Πβ
坡位
≥¯ ²³¨ ³²¶¬·¬²±
林龄
≥·¤±§¤ª¨Π¤
平均树高
„√ µ¨¤ª¨ «¨¬ª«·Π°
平均胸径
⁄…‹Π¦°
t ° ∞ ts 上 ˜³ ty tt qtz tw qsv
u Π • u 上 ˜³ tt y q|v tu qsy
v Π • v 中 ¬§§¯¨ ts y qwx tt qzs
w Π ∞ v 中 ¬§§¯¨ tx | qxv tw qtz
x Ρ ∞ v 上 ˜³ ts | qyz | quz
y Ρ ∞ u 上 ˜³ ts | qsw | qut
z Ρ • w 上 ˜³ ts | q{v tt qs|
{ Ρ • x 上 ˜³ ts ts qst ts q{s
≠ Π}油松 Πqταβυλαεφορµισo Ρ }刺槐 Ρ qπσευδοαχαχια q
112 取样方法
在每个样地内按照 tΠw样圆法进行取样k王文全 ot||wl ∀取根样时 o以样木为中心分别在半径 s1x °和
t1x °的弧线上按等距确定 v个取样点 o用土钻 < € y1{ ¦°l分土层kts ¦°l钻取土样 o直至无根系出现 ∀从各
土层钻取的土样中拣出所有根系 o编号后装入塑料袋带回实验室 ∀
以各样木的扇形区作为取样区 o在半径 t1s °的弧线中部确定一个取样点 o在 s ∗ tss ¦°深度范围分土
层kts ¦°l用土钻k< € |1s ¦°l钻取土样 o用环刀法k内径 w1| ¦°o高 x1t ¦°l测定各土层土壤密度 ∀将野外带
回的根样用蒸馏水清洗干净后 o采用加拿大 • ∞Š∞‘×公司生产的根系形态学和结构分析系统k • Œ‘•«¬½²l o按
<  s1x °° os1x °° [ <  t °° ot °° [ <  v °°和 < ∴v °°的标准分为 w级 o测定各径级的根系长度 ∀并按
公式ktl分别计算出样地中各土层中根系的分布特征值k°#°pvl }
某土层细根分布特征值 €
Ε
ν
ι € t
Ε
κ
ϕ€ t
µ
νκ ≅
t
tssΠΡu η ktl
式中 oΡ为土钻半径ks1svw °l oη为土层厚度ks1t °l oµ 为根长k¦°l oν !κ分别为样木总数及样点总数 ∀
根系形态指标测定完成之后 o将根样置入 {x ε 烘箱中烘干至恒重 o分别称重 o计算生物量 ∀
113 盆栽材料
采用生黄土 !珍珠岩和河沙混合物作盆栽基质k表 vl ∀生黄土采自校内基建工地深层挖掘土 o风干后过
u °°筛 ~珍珠岩为建筑用保温材料 o适当压碎后过 v °°筛 ~河沙取自渭河河道 o剔除杂物 o过 v °°筛 ∀
选用渭北地区主要造林树种刺槐 !油松 !侧柏k Πλατψχλαδυσ οριενταλισl和山杏k Πρυνυσ αρµενιαχα √¤µ1 ανσυl的
苗木作为盆栽对象 ∀各树种供试苗木的详细情况如表 u所示 ∀
tx 第 x期 赵 忠等 }渭北主要造林树种细根生长及分布与土壤密度关系
表 2 盆栽试验苗木概况
Ταβ . 2 Γενεραλσιτυατιον οφ ποττεδ σεεδλινγσιν εξπεριµεντ
编号 ‘²q 树种 ×µ¨¨¶³¨¦¬¨¶ 苗龄 ≥¨ §¨¯¬±ª¤ª¨Π¤ 苗木种类 ≥¨¨ §¯¬±ª·¼³¨
t 刺槐 Ροβινια πεσυδοαχαχια t 播种苗 ≥²º¬±ª¶¨ §¨¯¬±ª
u 侧柏 Πλατψχλαδυσ οριενταλισ u 容器苗 ≤²±·¤¬±¨ µ2ªµ²º¬±ª¶¨ §¨¯¬±ª
v 山杏 Πρυνυσ αρµενιαχα √¤µq ανσυ t 播种苗 ≥²º¬±ª¶¨ §¨¯¬±ª
w 油松 Πινυσταβυλαεφορµισ u 容器苗 ≤²±·¤¬±¨ µ2ªµ²º¬±ª¶¨ §¨¯¬±ª
表 3 盆栽基质配方及密度测定结果
Ταβ . 3 Μεδιυµ φορµ υλατιον οφ ποτ χυλτυρε ανδ τηε δετερµινεδ δενσιτψ
配方号
‘²q²©©²µ°∏¯¤·¬²±
黄土
²¨¶¶
河沙
≥¤±§
珍珠岩
°¨ ¤µ¯¬·¨
密度 ⁄¨ ±¶¬·¼Πkª#°pvl
盆栽前 …¨ ©²µ¨ ³²·¦∏¯·∏µ¨ 盆栽后 „©·¨µ³²·¦∏¯·∏µ¨
t u s v s q{w t qtx
u v s u s q|| t qvu
v x s s t qus t qx|
w u v s t qvy t qyv
通过调整生黄土 !珍珠
岩和河沙的比例 o配置 ut种
不同的盆栽基质 o并对各配
方样品的密度和土粒密度进
行测定 ∀样品密度采用环刀
法测定 o土粒密度采用定容
称量法测定 ∀
t1v1t 盆栽试验设计 根
据对 ut种配方基质密度 !土
粒密度的测定结果 o选择了
其中 w种配方配置盆栽基质
k表 vl ∀ussu年 v月布置了
刺槐 !油松 !侧柏和山杏的盆
栽试验 ∀每个供试树种均设
置 w种基质处理梯度 o每个
处理设 x盆重复 o每盆栽 t株苗木 ∀整个试验期间 o保证苗木的水分供应 ∀
t1v1u 试验指标的测定 试验结束的 t星期前 o停止给苗木供水 ∀然后将苗木沿根部齐根剪下 o将地上部
分全部装入大纸袋内 o风干 o称重 o计算地上部分生物量 ∀用环刀取样 o对各处理盆栽基质的密度 !土粒密度
进行测定k表 vl ∀翻盆捡出所有根系 ∀将所获根系用清水冲洗干净 o沿一侧根剪下一定重量kts ªl的根 o然
后测定根系长度和根系表面积 ∀之后 o用烘干称重法测定各盆栽苗木的根系生物量 ∀
u 结果与分析
211 油松 !刺槐细根垂直分布特征
土壤质量含水量的测定数据表明k表 wl o在近地表 s ∗ tss ¦°的土层中 o油松 !刺槐林地土壤的质量含水
量一般在 tus ª#®ªpt以上 o没有出现土壤干化的现象 o在阴坡立地上的土壤水分状况要比阳坡立地上的更好
一些 o这与已有的研究成果是一致的k王力等 ousstl ∀刺槐林地的土壤状况要更好一些 o不同立地上的土壤
质量含水量均高于 tysª#®ªpt o明显好于油松林地 ∀这种现象出现的原因可能与林地树木的生长状况k生理
生态特征l !地表植被的覆盖特征以及林地地表的蒸发散有关 o其具体的原因有待于进一步的试验验证 ∀
表 4 油松 !刺槐林地土壤质量含水量测定结果
Ταβ . 4 ∆ατα οφ µ οιστυρε χοντεντ οφ ωοοδλανδ σοιλ οφ Π .ταβυλαεφορµισ ανδ Ρ . πσευδοαχαχια πλαντατιονσ
土层
≥²¬¯ «²µ¬½²±Π¦°
油松 Πqταβυλαεφορµισ 刺槐 Ρ qπσευδοαχαχια
阳坡 ≥∏±±¼ ¶¯²³¨ 阴坡 ≥«¤§¼ ¶¯²³¨ 阳坡 ≥∏±±¼ ¶¯²³¨ 阴坡 ≥«¤§¼ ¶¯²³¨
s ∗ ts
ts ∗ us
us ∗ vs
vs ∗ ws
ws ∗ xs
xs ∗ ys
ys ∗ zs
zs ∗ {s
{s ∗ |s
|s ∗ tss
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tzs qt
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ty| qt
tzs qz
tzw qw
tz| qz
tzx qx
tzx q|
根长的测定结果表明k表 xl o在阴坡立地上不论距树干 s1x °处 o还是 t1x °处 o油松和刺槐的细根k< 
t °°l长度都表现出随着土层深度增加而减小的趋势 o且距离树干 t1x °处的根系长度大于 s1x °处的根系
长度 ∀两个树种在相同土层中的根系长度相近 o刺槐的略大一些 ∀说明在阴坡立地水分相对较充足的条件
下k表 wl o油松和刺槐的根系都具有较好的生长潜势 o并没有很明显的差异 ∀而在阳坡立地上 o在距树干不
ux 林 业 科 学 ws卷
同距离处 o各土层中油松和刺槐的根系长度都比阴坡立地上的小 ~在同一土层深度 o刺槐的根长特征值都要
比油松的高 ∀这一分布特征表明 o在阳坡立地上 o刺槐根系的分布空间和根系的有效吸收空间要比油松的
大 o具有更大的水分吸收空间 o因而在干旱和半干旱地区具有更强的适应能力 ∀
表 5 不同立地油松 !刺槐细根(< < 1 µ µ )长度垂直分布特征
Ταβ . 5 ς ερτιχαλφινε ροοτ (< < 1 µ µ ) λενγτη διστριβυτιον οφ Π .ταβυλαεφορµισ ανδ Ρ . πσευδοαχαχια ον διφφερεντ σιτεσ
土壤深度
≥²¬¯ §¨³·«Π¦°
油松 Πqταβυλαεφορµισ 刺槐 Ρ qπσευδοαχαχια
阴坡 ≥«¤§¼ ¶¯²³¨ 阳坡 ≥∏±±¼ ¶¯²³¨ 阴坡 ≥«¤§¼ ¶¯²³¨ 阳坡 ≥∏±±¼ ¶¯²³¨
s qx ° t qx ° s qx ° t qx ° s qx ° t qx ° s qx ° t qx °
ts
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vs
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zs
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t{{ qw{
uzt qzt

另外 o根据两个树种根系生物量的测定结果可以看出k表 yl o在阴坡立地上 o距树干 s1x °处和 t1x °处
油松和刺槐的细根生物量都表现出随着土层深度的增加而减小的趋势 o同一深度土层中油松的细根生物量
比刺槐的要略大一些 o结合其根系长度的分布特征 o这一现象说明油松细根的径级要比刺槐的大 o这与根系
的木质化程度以及根系生长的立地条件有关 ∀而在阳坡立地上 o无论是油松还是刺槐 o细根的生物量总体上
要比阴坡上的细根生物量小 ∀其中油松细根生物量集中分布在 s ∗ xs ¦°的土层 o而刺槐的细根生物量即使
在较深的土层中k可达 |s ¦°l也有较多分布 o并且分布相对均匀 ∀这一结果除了与因坡向不同造成的土壤水
分条件差异有关外 o还与两个树种根系抗旱性方面的差异密切相关k赵忠等 oussul ∀
表 6 不同立地油松 !刺槐细根(< < 1 µ µ )生物量垂直分布特征
Ταβ . 6 ς ερτιχαλ διστριβυτιον οφ φινε ροοτ (< < 1 µ µ ) βιοµασσφορ Π .ταβυλαεφορµισ ανδ Ρ . πσευδοαχαχια ον διφφερεντ σιτεσ
土壤深度
≥²¬¯ §¨³·«Π¦°
油松 Πqταβυλαεφορµισ 刺槐 Ρ qπσευδοαχαχια
阴坡 ≥«¤§¼ ¶¯²³¨ 阳坡 ≥∏±±¼ ¶¯²³¨ 阴坡 ≥«¤§¼ ¶¯²³¨ 阳坡 ≥∏±±¼ ¶¯²³¨
s qx ° t qx ° s qx ° t qx ° s qx ° t qx ° s qx ° t qx °
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s qsx
s qsx
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s qsx
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s qsu
s qsw
s qss
212 油松 !刺槐对林地土壤密度的影响
从表 z可见 o油松和刺槐林地垂直剖面上的土壤密度具有不同的变化规律 ∀油松林不同立地的土壤密
度随土层的加深逐渐增大 ~而刺槐林地的土壤密度从表层到较深层一直保持较高 ∀与刺槐林土壤密度相比 o
油松林地同一土层的土壤密度要小 o特别是在油松细根集中分布土层的土壤密度更是如此 ∀进一步分析结
果表明 o油松根系对林地表层土壤ks ∗ vs ¦°l物理性质的改良作用在阴坡立地上表现得更显著 ∀可以看出 o
与刺槐林地相比 o油松林地的土壤物理性质得到了明显改善 o增强了土壤的抗旱 !保墒能力 ∀这种改善作用
与林木根系之间到底存在何种内在关系 o以及这种关系的作用机制仍需耍进一步的深入研究 ∀
vx 第 x期 赵 忠等 }渭北主要造林树种细根生长及分布与土壤密度关系
表 7 油松 !刺槐林地土壤密度测定结果
Ταβ . 7 Σοιλ δενσιτψ οφ φορεστ λανδ ιν Π .ταβυλαεφορµισ ανδ Ρ . πσευδοαχαχια πλαντατιονσ
土层
≥²¬¯
«²µ¬½²±¶Π¦°
油松 Πqταβυλαεφορµισ 刺槐 Ρ qπσευδοαχαχια
阳坡 ≥∏±±¼ ¶¯²³¨ 阴坡 ≥«¤§¼ ¶¯²³¨ 阳坡 ≥∏±±¼ ¶¯²³¨ 阴坡 ≥«¤§¼ ¶¯²³¨
密度 ⁄¨ ±¶¬·¼ Σ ≠ ͝ 密度 ⁄¨ ±¶¬·¼ Σ Ν 密度 ⁄¨ ±¶¬·¼ Σ Ν 密度 ⁄¨ ±¶¬·¼ Σ Ν
s ∗ tu
ts ∗ us
us ∗ vs
vs ∗ ws
ws ∗ xs
xs ∗ ys
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zs ∗ {s
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s qsvw
s qswz
s qtsw
s qsw|
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标准差 ׫¨ ¶·¤±§¤µ§ µ¨µ²µ~ 样本数 ‘∏°¥¨µ²©¶¤°³¯ ¶¨q
213 油松 !刺槐细根分布特征与土壤密度的关系
为了进一步验证根系生长与土壤密度之间的关系 o对土壤密度与刺槐及根系的相关性进行了初步分析 ∀
结果表明在油松林中 o不同立地上土壤密度与不同径级细根长度之间具有显著的负相关关系k表 {l o说明土
壤密度越大 o油松细根分布越少 ~而在刺槐林地上 o土壤密度和根系分布之间并不存在稳定的相关关系k表
|l o说明土壤密度对刺槐根系生长没有明显的限制作用 o这也从另外一个角度揭示了油松 !刺槐在根系垂直
分布方面差异的原因 ∀
214 盆栽基质对苗木根系生长的影响
盆栽试验的结果表明k图 tl o不同盆栽基质密度对各树种苗木根系的影响不同 ∀所有苗木根系在 u号
配方基质k密度为 t1vu ª#°pvl中生长最好 o其细根长度和表面积具有最大值 ∀基质密度对不同苗木的影
响程度不同 o其中过于疏松和紧实的盆栽基质均不利于刺槐和油松根系的生长和发育 o对油松根系生长的影
响程度要稍大一些 o这与 u1v中的研究结果是一致的 ~盆栽基质对侧柏和刺槐根系的影响较小 o两个树种苗
木的根系长度在不同密度的基质中没有明显的变化 ∀
表 8 油松细根分布特征值与土壤密度的关系(距树干 115 µ 处)
Ταβ . 8 Τηε ρελατιονσηιπ βετωεεν φινε ροοτ διστριβυτιον οφ Π .ταβυλαεφορµισ ανδ σοιλ δενσιτψ
根系直径
• ²²·§¬¤°¨ ·¨µΠ°°
阴坡 ≥«¤§¼ ¶¯²³¨ 阳坡 ≥∏±±¼ ¶¯²³¨
方程 ∞´ ∏¤·¬²±≠ 相关系数 ≤²µµ¨ ¤¯·¬²± ¦²¨©©¬¦¬¨±·ρ 方程 ∞´ ∏¤·¬²±≠ 相关系数 ≤²µµ¨ ¤¯·¬²± ¦²¨©©¬¦¬¨±·ρ
s ∗ s qx Ψ€ p u t{zξ n u ssy qv p s q{v Ψ€ p uu s|vξ n uz vst p s qx{
s qx ∗ t qs Ψ€ p u {zt q|ξ n v zsz qx p s q{v Ψ€ p zwz qwtξ n |wu qwz p s q|t
t qs ∗ v qs Ψ€ p x xtxξ n y ||v q| p s qzw Ψ€ p w txz qwξ n x uyv p s qzx
 v qs Ψ€ p yst qtxξ n {{u q| p s q{w Ψ€ p vsu quwξ n v{z qv| p s qys
≠ Ψ为根系垂直分布特征值k°#°pvl o ξ为土壤密度kª#°pvl q下同 ∀Ψ¬¶·«¨ §¬¶·µ¬¥∏·¬²± ¦«¤µ¤¦·¨µ¬¶·¬¦¶√¤¯∏¨ ²©µ²²·¶¼¶·¨° o ξ ¬¶·«¨ ¶²¬¯ §¨±¶¬·¼q
׫¨ ¶¤°¨¥¨¯¯²º q
表 9 刺槐细根分布特征值与土壤密度的关系(距树干 115 µ 处)
Ταβ . 9 Τηε ρελατιονσηιπ βετωεεν φινε ροοτ διστριβυτιον οφ Ρ . πσευδοαχαχια ανδ σοιλ δενσιτψ
根系直径
• ²²·§¬¤°¨ ·¨µΠ°°
阴坡 ≥«¤§¼ ¶¯²³¨ 阳坡 ≥∏±±¼ ¶¯²³¨
方程 ∞´ ∏¤·¬²±≠ 相关系数 ≤²µµ¨ ¤¯·¬²± ¦²¨©©¬¦¬¨±·ρ 方程 ∞´ ∏¤·¬²±≠ 相关系数 ≤²µµ¨ ¤¯·¬²± ¦²¨©©¬¦¬¨±·ρ
s ∗ s qx Ψ€ x zuw quξ p z yv{ qu s qwz Ψ€ uux qsxξ n tv| quv s qxu
s qx ∗ t qs Ψ€ w zuv q{ξ p y vxw q{ s qzt Ψ€ uw qwuyξ n twy qwu s qs{
t qs ∗ v qs Ψ€ u z|u qxξ p v zuw qu s qxt Ψ€ p vu qzw| n tu| q{ p s qts
 v qs Ψ€ ys qyu|ξ p xv qyv s qsw Ψ€ ys qw{wξ n uu qtvt s qxt
另外 o从图 u可以看出各个树种的细根生物量和地上部分生物量在不同的盆栽基质密度条件下表现出
了明显的差异 ∀高密度kt1yv ª#°pvl !低孔隙度和高孔隙度 !低密度kt1tx ª#°pvl的盆栽基质环境对根系
wx 林 业 科 学 ws卷
图 t 盆栽基质密度对刺槐 !油松 !侧柏和
山杏根系生长发育的影响
ƒ¬ªqt Œ±©¯∏¨±¦¨ ²© °¨ §¬∏° §¨±¶¬·¼ ²©³²·¦∏¯·∏µ¨
²±µ²²·§¨√¨¯²³° ±¨·²©w·µ¨¨¶³¨¦¬¨¶
图 u 盆栽基质密度对刺槐 !油松 !侧柏和山杏根系
及地上部分生物量的影响
ƒ¬ªqu Œ±©¯∏¨±¦¨ ²© °¨ §¬∏° §¨±¶¬·¼ ²©³²·¦∏¯·∏µ¨ ²±
¥¬²°¤¶¶²©µ²²·¤±§¶«²²·©²µw·µ¨¨¶³¨¦¬¨¶
和地上部分的生长具有显著的负面影响 ~适宜的土壤密度kt1vu ª#°pvl和孔隙度促进了苗木根系和地上部
分的生长 ∀
v 结论
通过对林木细根分布特征的调查研究和细根生长与土壤密度关系模拟试验的分析 o可以得到以下结论 }
立地条件对刺槐 !油松根系垂直分布特征有显著影响 ∀其中阴坡水分相对充足 o对油松和刺槐的细根垂
直分布没有很明显的差异 ∀而在阳坡立地上 o不同林地的土壤水分有差异 o油松细根长度随土层深度增加而
减小 o细根生物量的绝大部分都集中分布在 s ∗ xs ¦°的土壤表层 ~而刺槐的细根根长度则随土层的深度增
加而减小的趋势较为缓慢 o其细根在较深的土层中较多且相对均匀 ∀
在不同立地上 o油松林土壤密度均随土层深度增加而增大 ~而在刺槐林地上 o土壤密度从表层到较深土
层一直保持着较高的值 ∀在 s ∗ tss ¦°的深度范围内 o刺槐林地各土层的土壤密度均较油松林地的大 o特别
是在 xs ¦°以上土层 ∀
土壤密度对油松和刺槐根系分布特征的影响不同 ∀不同立地上的油松林中 o各土层土壤密度与不同径
级根系长度特征值之间呈现出显著的负相关关系 ~而刺槐林土壤密度和根系分布之间的关系并没有明显的
相关关系 o说明土壤密度对刺槐的影响程度相对较小 ∀
盆栽基质的密度对不同树种苗木根系的生长和发育影响各异 ∀密度条件对刺槐和油松根系的生长和发
育均有显著影响 o对油松的影响程度要稍大些 ~基质密度对侧柏和油松根系的生长发育没有明显的影响 ∀
参 考 文 献
李 勇 o徐晓琴 o朱显谟 q黄土高原油松人工林根系改善土壤物理性质的有效性研究 q林业科学 ot||v ou|kvl }t|v p t|{
李潮海 o王 群 o郝四平 q土壤物理性质对土壤生物活性及作物生长的影响研究进展 q河南农业大学学报 oussu ovyktl }vu p vz
李志洪 o王淑华 q土壤密度对土壤物理性状和小麦生长的影响 q土壤通报 ousss ovtkul }xx p xz
孙长忠 o黄宝龙 q黄土高原人工植被与其水分环境相互作用关系的研究 q北京林业大学学报 ot||{ ouskvl }z p tw
王晨阳 o马元喜 q不同土壤水分条件下小麦根系生理生态效应的研究 q华北农学报 ot||u ozkwl }t p {
王 力 o邵明安 o侯庆春 q延安地区的土壤干层现状 q水土保持通报 ousss ouskvl }vx p vz
王文全 o王世绩 o刘雅荣等 q粉煤灰田立地上杨 o柳 o榆 o刺槐根系的分布和生长特点 q林业科学 ot||w ovsktl }ux p vv
姚贤良 o程云生 q土壤物理学 q北京 }农业出版社 ot|{y
赵 忠 o李 鹏 o王乃江 q渭北主要造林树种根系抗旱性研究 q水土保持研究 ousss ozktl }|u p |w
xx 第 x期 赵 忠等 }渭北主要造林树种细根生长及分布与土壤密度关系