对两树种细根在北京市潮白河沿河沙地加拿大杨(27a生)刺槐(22a生)混交林中的分解情况进行了研究,从细根养分循环角度探索了两树种混交协调生长的机理。结果表明:(1)加拿大杨和刺槐林木细根的分解特点不同,杨树细根在分解前期的N、Ca、Mg元素浓度逐渐升高,P、K元素浓度则逐渐降低。刺槐细根分解过程中N、P、K元素浓度逐渐降低,杨树刺槐混交林细根混合分解中各元素含量变化介于两树种细根单独分解之间;(2 )细根的N、K、Mg年归还量以刺槐纯根最大,两树种混根次之,杨树纯根最小;(3)混交林中N素归还量的增加有利于改善杨树的N素状况,杨树细根的P素归还量大于刺槐细根,有利于改善刺槐的P素营养,混交林杨树与刺槐在细根N、P养分方面形成协调互补的关系
The mixed plantation of poplar (Populus spp.) and Black Locust (Robinia pseudoacacia) is one of the typical mixed stands with nitrogen-fixing and nonnitrogen-fixing species. The interaction between two species in the mixed stand is harmonious and its productivity is high, so this kind of mixed plantations has become the very successful pattern on poor sandy sites in north of China. In this paper, fine-root decomposition of two species was studied in the mixed plantation of Canadian Poplar(P. canadansis)(27 a) and Black Locust (22 a) on sandy sites along the Chaobai River in Beijing. Mechanism of harmonious interaction between two species was found out in the view of the nutrient recycle of fine-roots. The result shows: (1) fine-root decomposition of Canadian poplar and black locust trees was different. The concentration of N, Ca and Mg was gradually increased and P, K was gradually decreased in poplar fine roots during the early period of decomposition. The concentration of N, P and K was gradually decreased in Black Locust fine roots during decomposition. The nutrient decomposition speed of mixed fine roots of two species during decomposition was between speeds of two pure samples. (2) the return amount of N, K and Mg in 1 a Black Locust fine roots was the biggest, mixed fine roots was the second and poplar fine roots was the smallest. (3) the increased N return amount of mixed fine roots could improve N nutrient condition of poplar trees. P return amount of poplar fine roots was more than Black Locust, which could improve the P nutrient condition of Black Locust trees. The interaction of mutual supplement of N and P nutrient recycle of fine roots between tree species was formed.
全 文 :第 ws卷 第 w期
u s s w年 z 月
林 业 科 学
≥≤∞× ≥∂ ∞ ≥≤∞
∂²¯1ws o²1w
∏¯ qou s s w
杨树刺槐混交林细根养分动态研究
翟明普 蒋三乃 贾黎明
k北京林业大学资源与环境学院 北京 tsss{vl
摘 要 } 对两树种细根在北京市潮白河沿河沙地加拿大杨kuz¤生l刺槐kuu¤生l混交林中的分解情况进行了研
究 o从细根养分循环角度探索了两树种混交协调生长的机理 ∀结果表明 }ktl加拿大杨和刺槐林木细根的分解特点
不同 o杨树细根在分解前期的 !≤¤!ª元素浓度逐渐升高 o° !元素浓度则逐渐降低 ∀刺槐细根分解过程中 !° !
元素浓度逐渐降低 o杨树刺槐混交林细根混合分解中各元素含量变化介于两树种细根单独分解之间 ~kul细根的
!!ª年归还量以刺槐纯根最大 o两树种混根次之 o杨树纯根最小 ~kvl混交林中 素归还量的增加有利于改善
杨树的 素状况 o杨树细根的 °素归还量大于刺槐细根 o有利于改善刺槐的 °素营养 o混交林杨树与刺槐在细根 !
°养分方面形成协调互补的关系 ∀
关键词 } 细根 o养分 o杨树 o刺槐 o混交林
中图分类号 }≥zt{1xx 文献标识码 } 文章编号 }tsst p zw{{kusswlsw p sswy p sy
收稿日期 }ussu p ts p tt ∀
基金项目 }国家自然科学基金项目kv|{zsywvl和教育部博士点基金资助项目k|zssuus|l ∀
Στυδψ ον Φινε2Ροοτ Νυτριεντ ∆ψναµιχσιν τηε Μιξεδ Πλαντατιον οφ Ποπλαρ ανδ Βλαχκ Λοχυστ
«¤¬¬±ª³∏ ¬¤±ª≥¤±±¤¬ ¬¤¬°¬±ª
k Χολλεγε οφ Ρεσουρχεσ ανδ Ενϖιρονµεντo Βειϕινγ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Βειϕινγtsss{vl
Αβστραχτ} ׫¨ °¬¬¨ § ³¯¤±·¤·¬²± ²©³²³¯¤µk Ποπυλυ󶳳ql ¤±§
¯¤¦® ²¦∏¶·k Ροβινια πσευδοαχαχιαl ¬¶²±¨ ²©·«¨ ·¼³¬¦¤¯
°¬¬¨ §¶·¤±§¶º¬·«±¬·µ²ª¨±2©¬¬¬±ª¤±§±²±±¬·µ²ª¨±2©¬¬¬±ª¶³¨¦¬¨¶q׫¨ ¬±·¨µ¤¦·¬²± ¥¨·º¨ ±¨·º²¶³¨¦¬¨¶¬±·«¨ °¬¬¨ §¶·¤±§¬¶«¤µ2
°²±¬²∏¶¤±§¬·¶³µ²§∏¦·¬√¬·¼¬¶«¬ª«o¶²·«¬¶®¬±§²©°¬¬¨ §³¯¤±·¤·¬²±¶«¤¶¥¨¦²°¨ ·«¨ √¨ µ¼¶∏¦¦¨¶¶©∏¯ ³¤·¨µ±²± ³²²µ¶¤±§¼¶¬·¨¶
¬± ±²µ·«²©≤«¬±¤q±·«¬¶³¤³¨µo©¬±¨ 2µ²²·§¨¦²°³²¶¬·¬²± ²©·º²¶³¨¦¬¨¶º¤¶¶·∏§¬¨§¬±·«¨ °¬¬¨ §³¯¤±·¤·¬²± ²© ≤¤±¤§¬¤± °²³¯¤µ
k Πq χαναδανσισlkuz ¤l ¤±§
¯¤¦®²¦∏¶·kuu ¤l ²±¶¤±§¼¶¬·¨¶¤¯²±ª·«¨ ≤«¤²¥¤¬¬√¨ µ¬±
¨ ¬¬±ªq ¦¨«¤±¬¶° ²©«¤µ°²±¬²∏¶
¬±·¨µ¤¦·¬²± ¥¨·º¨ ±¨·º²¶³¨¦¬¨¶º¤¶©²∏±§²∏·¬±·«¨ √¬¨º ²©·«¨ ±∏·µ¬¨±·µ¨¦¼¦¯¨ ²©©¬±¨ 2µ²²·¶q׫¨ µ¨¶∏¯·¶«²º¶}ktl©¬±¨ 2µ²²·§¨2
¦²°³²¶¬·¬²± ²©≤¤±¤§¬¤± ³²³¯¤µ¤±§¥¯¤¦® ²¯¦∏¶··µ¨ ¶¨º¤¶§¬©©¨µ¨±·q׫¨ ¦²±¦¨±·µ¤·¬²±²©o≤¤¤±§ªº¤¶ªµ¤§∏¤¯ ¼¯¬±¦µ¨¤¶¨§
¤±§°oº¤¶ªµ¤§∏¤¯ ¼¯ §¨¦µ¨¤¶¨§¬± ³²³¯¤µ©¬±¨ µ²²·¶§∏µ¬±ª·«¨ ¤¨µ¯¼ ³¨µ¬²§²©§¨¦²°³²¶¬·¬²±q׫¨ ¦²±¦¨±·µ¤·¬²± ²©o° ¤±§
º¤¶ªµ¤§∏¤¯ ¼¯ §¨¦µ¨¤¶¨§¬±
¯¤¦®²¦∏¶·©¬±¨ µ²²·¶§∏µ¬±ª§¨¦²°³²¶¬·¬²±q׫¨ ±∏·µ¬¨±·§¨¦²°³²¶¬·¬²±¶³¨ §¨²©°¬¬¨ §©¬±¨ µ²²·¶
²©·º²¶³¨¦¬¨¶§∏µ¬±ª§¨¦²°³²¶¬·¬²± º¤¶¥¨·º¨ ±¨ ¶³¨ §¨¶²©·º² ³∏µ¨ ¶¤°³¯ ¶¨qkul ·«¨ µ¨·∏µ± ¤°²∏±·²© o¤±§ ª¬± t ¤
¯¤¦®²¦∏¶·©¬±¨ µ²²·¶º¤¶·«¨ ¥¬ªª¨¶·o°¬¬¨ §©¬±¨ µ²²·¶º¤¶·«¨ ¶¨¦²±§¤±§³²³¯¤µ©¬±¨ µ²²·¶º¤¶·«¨ ¶°¤¯¯¨¶·qkvl·«¨ ¬±¦µ¨¤¶¨§
µ¨·∏µ± ¤°²∏±·²© °¬¬¨ §©¬±¨ µ²²·¶¦²∏¯§¬°³µ²√¨ ±∏·µ¬¨±·¦²±§¬·¬²± ²©³²³¯¤µ·µ¨ ¶¨q° µ¨·∏µ±¤°²∏±·²©³²³¯¤µ©¬±¨ µ²²·¶º¤¶
°²µ¨ ·«¤±
¯¤¦®²¦∏¶·oº«¬¦«¦²∏¯§¬°³µ²√¨ ·«¨ ° ±∏·µ¬¨±·¦²±§¬·¬²± ²©
¯¤¦®²¦∏¶··µ¨ ¶¨q׫¨ ¬±·¨µ¤¦·¬²± ²© °∏·∏¤¯ ¶∏³³¯ 2¨
°¨ ±·²©¤±§° ±∏·µ¬¨±·µ¨¦¼¦¯¨ ²©©¬±¨ µ²²·¶¥¨·º¨ ±¨·µ¨¨¶³¨¦¬¨¶º¤¶©²µ°¨ §q
Κεψ ωορδσ} ƒ¬±¨ µ²²·¶o∏·µ¬¨±·o°²³¯¤µo
¯¤¦®²¦∏¶·o׫¨ °¬¬¨ §³¯¤±·¤·¬²±
树木细根在森林生态系统的养分循环和能量流动中起着重要作用 o虽然只占总生物量的 x h左右 o但其
生长量可占森林总初级生产力的 xs h ∗ zx h k ±¨§µ¬¦® ετ αλqot||u ~¤§¨ «¯²©©¨µετ αλqot||ul ∀细根死亡是有
机质和养分元素向森林土壤归还的重要途径 o通过根系死亡归还到土壤中的 素比地上凋落物多 t{ h ∗
x{ h k¦≤¯ ¤∏ª«¨µ·¼ ετ αλqot|{u ~∂²ª·ετ αλqot|{yl ∀随着人们对细根在森林生态系统养分循环中作用的重
视 o近 us多年来 o细根研究已成为森林生态系统研究中的一个热点 o在国外受到广泛的关注k¤§¨ «¯²©©¨µετ
αλqot||u ~ƒ¬±¨ µετ αλqot||z ~׫²µ∏³2µ¬¶·¬¬±¤ ετ αλqot||{ ~²¥¬±¶²± ετ αλqot||| ~²¼ i ≥¬±ª«ot||x ~ ∏¨¶¶ετ
αλqot||yl o但目前国内关于树木细根的研究报道不多k单建平等 ot||v ~廖利平等 ot||| ~usss ~翟明普等 o
ussul ∀由于细根的周转与分解在养分循环方面具有重要的作用 o而混交林中不同树种的细根周转及其养分
归还又有各自不同的规律 o这必然会影响其种间相互关系 ∀对不同树种纯林与混交林细根动态及其养分状
况的深入研究能更清楚地揭示混交林的种间养分关系 ∀
杨树k Ποπυλυσl2刺槐k Ροβινια πσευδοαχαχιαl混交林是一种典型的固氮树种和非固氮树种组成的混交林 o
在我国北方沙地造林中具有重要意义 ∀前期研究表明 o其生产力高和生态协调能力强的主要原因是两树种
的养分互补k沈国舫等 ot||{ ~贾黎明等 ot||z ~翟明普等 ot||zl ∀本文试图通过细根分解和养分变化等方面
的研究 o更深入地揭示杨树刺槐混交林的养分协调机制 ∀
t 实验地概况
实验地位于北京市共青林场郝家疃分场 o位于潮白河畔 ottyβwyχ∞owsβtyχo海拔 vs °∀共青林场于 t|yu
年建场 o面积为 |{s «°u ∀土壤主要为冲积沙土 o少量含有壤质夹层 o地下水位 x °左右 ~有机质含量低于 x1s
ª#®ªpt o蓄水保肥能力差 ∀本地区属暖温带大陆性气候 o春季干旱多风 o夏季炎热多雨 o年均气温 tt1w ε o积
温 x wss ε ∀年均降水量 yvs °° o主要集中于 z !{月份 o年均蒸发量为 u sss °° ~无霜期 t{s ) uss §∀
u 研究方法
211 研究对象
研究对象为北京潮白河林场的加杨k Πq χαναδανσισl纯林 !刺槐纯林 !加杨和刺槐的混交林 ∀加杨 uz ¤
生 o刺槐 uw ¤生 o纯林株行距为 v ° ≅ v ° o杨树刺槐行状混交 o行距 v ° o杨树刺槐行距分别为 t1x ° o调查时
混交林中刺槐保存率 xu1y h ∀
212 实验布置及测定方法
在不同林分各选面积为 s1u «°u 的典型样地 ∀于 usss年 u月用内径为 y ¦° 的土钻在样地内取样 o拣
根 o带回室内在 t °°网筛上冲洗 o按树种和径级分拣 ou °°者为细根 ∀将细根风干后剪成 v ¦°的根段 o留
下部分根样作含水率和初始养分分析用 o其余作为试验样品 ∀试验根样按树种装入网眼为 s1x °°的尼龙网
袋内 ∀杨树细根 !刺槐细根单独分解试验每袋 x ªo杨 !槐细根按 tΒt的重量比混合 ∀装好袋后 o将杨树和刺
槐细根分别放入纯林样地 o混合细根放入混交林样地 ∀分解袋放入离地表 ts ¦°的土壤中 o每隔 t个月取样
t次 o每次 x袋 o取回后立即清除泥土等非根系物质 o{s ε 烘干至恒重 o粉碎作养分含量分析 ∀元素含量测定
方法 }素用凯氏定氮法 o°素用钼锑抗比色法 o!≤¤!ª用火焰光度法 ∀
213 养分归还量计算
养分归还量 k细根年死亡量 ≅最初养分含量l p k分解残留量 ≅残留物养分含量l ∀
v 结果与讨论
311 细根分解与养分释放
表 1 杨 !槐细根初始养分元素的浓度
Ταβ 1 Οριγιναλ ελεµεντσ χοντεντ ιν ποπλαρ
ανδ βλαχκ λοχυστ φινε2ροοτ kª#®ªptl
细根种类 ƒ¬±¨ 2µ²²· ° ≤¤ ª
杨树 °²³¯¤µ tu1ss w1y| w1{w w1|v t1ty
刺槐
¯¤¦®²¦∏¶· u|1zv w1tv x1uw x1v| t1sx
杨槐混根 ¬¬¨ § uv1yw w1uz x1sv x1ty t1s|
细根分解过程中常常伴随着物质淋溶 !迁移 o土
壤微生物代谢对养分元素的吸收与释放等过程 o与
外界环境进行物质交换 ∀因此 o细根分解过程中元
素含量也在不断发生变化 o有些元素以积累为主 o有
些则以释放为主 o或积累与释放过程交替进行 ∀同
时 o细根在分解过程中养分含量的变化也与供试根
系本身的物理结构 !化学组成相关 ∀
从细根的初始养分元素浓度k表 tl看出 o杨树
细根中的养分元素 °和 ª的浓度比刺槐细根高 o而 !!≤¤的浓度都较刺槐细根低 ~杨 !槐混合细根的各养
分元素浓度介于两者之间 ∀与两树种地上枯落物相比 o杨 !槐细根的 !° ! ≤¤!ª浓度都较前者高 o尤其是
素 o杨树细根 !槐细根以及杨槐混合细根分别为杨树 !及两者混合枯落物的 t1zw !t1{w和 t1{|倍 o只有 的
浓度较前者低 o这一结果与前人的研究结论类似k∂²ª·ετ αλqot|{yl ∀
v1t1t 细根分解过程中的元素含量变化 结果表明 o细根分解过程中 !° !!≤¤!ª元素含量是变化的k图
zw 第 w期 翟明普等 }杨树刺槐混交林细根养分动态研究
图 v 杨 !槐细根分解过程中 素浓度的变化
ƒ¬ªqv ≤«¤±ª¨ ²©¦²±¦¨±·µ¤·¬²±¬± §¨¦²°³²¶¬±ª©¬±¨ µ²²·
图 u 杨 !槐细根分解过程中 °素浓度的变化
ƒ¬ªqu ≤«¤±ª¨ ²©° ¦²±¦¨±·µ¤·¬²±¬± §¨¦²°³²¶¬±ª©¬±¨ µ²²·
图 t 杨 !槐细根分解过程中 素浓度的变化
ƒ¬ªqt ≤«¤±ª¨ ²© ¦²±¦¨±·µ¤·¬²±¬± §¨¦²°³²¶¬±ª©¬±¨ µ²²·
) ß ) 杨根 ) 杨树纯林 °²³¯¤µµ²²·¬± ³²³¯¤µ¶·¤±§¶~ ) τ ) 杨
根 ) 刺槐纯林 °²³¯¤µµ²²·¬±
¯¤¦® ²¦∏¶·¶·¤±§¶~ ) ϖ ) 槐根
) 杨树纯林
¯¤¦® ²¦∏¶·µ²²·¬± ³²³¯¤µ¶·¤±§¶~ ) Ε ) 槐根 )
刺槐纯林
¯¤¦®²¦∏¶·µ²²·¬±
¯¤¦®²¦∏¶·¶·¤±§¶~ ) ο ) 杨槐
混根 ) 混交林
¯¤¦®²¦∏¶·¤±§³²³¯¤µµ²²·¬± °¬¬¨ §¶·¤±§¶∀下
同 ∀ ׫¨ ¶¤°¨¥¨ ²¯º q
t ∗ xl ∀图 t说明 o杨树细根在自身纯林和刺槐纯林下
vss §分解过程中 o一直处于 素积累过程 o这与其 素
含量低而 ≤Π比高的特性有关 ~刺槐细根在杨 !槐纯林下
分解初期的 素浓度比较稳定 o但在自身纯林下分解 ys
§后 素浓度开始下降 o而在杨树纯林下分解 tus §后开
始下降 o可见刺槐细根在分解试验期内处于 素释放过
程 o而且在刺槐纯林下分解时的释放速率比在杨树纯林
下速度快 ~杨 !槐混合细根在混交林下分解中 o素浓度持
续下降 otus §后降低的速度加快 ∀可见与刺槐细根混
合 o可加速杨树细根中 素的释放过程 o有利于林地死细
根 ∀图 u说明 o杨树细根在自身纯林和刺槐纯林下分解
中 o°素浓度持续下降 o但在杨树纯林下分解降低的幅度
小 ∀刺槐细根在自身纯林和杨树纯林下分解过程中 °素
浓度变化规律与杨树细根类似 o也处于养分释放状态 ∀
t{s §以前刺槐细根在两种林分下 °浓度均呈降低趋势 o
但 t{s §以后 o刺槐纯林下分解的刺槐细根中 °素浓度降
低速度加快 ∀杨槐细根混合分解 °素也处于释放状态 o
其释放速率较杨树细根单独分解慢而比刺槐细根单独分
解快 ∀
细根分解过程中 素养分浓度变化如图 v所示 ∀杨
树细根在自身纯林和刺槐纯林下分解时 素浓度变化趋
势一致 o都处于释放状态 o但在分解初期浓度降低很快 o
到 t{s §时几乎下降了 {s h o后 tus §释放速度放慢 ~刺槐
细根在纯林下分解时 o素浓度变化规律与杨树细根类
似 o但释放速度较杨树细根稍慢 o而且在刺槐纯林下分解
时浓度下降幅度较在杨树纯林下稍慢 ~杨 !槐细根混合分
解 o素释放速率介于杨 !槐细根单独分解之间 ∀
图 w说明 o杨树细根在自身纯林和刺槐纯林下分解
过程的初期kys §以前l o≤¤元素浓度小幅度下降 o随后上
升 o而且一直延续到试验结束时 o最初的养分浓度下降可
能是淋溶作用的结果 ~刺槐细根在分解过程中 ≤¤素浓度
一直在增大 o而且在其自身纯林下分解时升高的速率比
在杨树纯林下稍快 ~杨 !槐细根在混交林下混合分解时 ≤¤
素也呈升高趋势 o但速度缓慢 ∀
图 x看出杨 !槐细单独分解和混合分解过程中 oª元
素的浓度持续升高 o杨 !槐细根单独分解时升高的速率基
本相同 o只是杨树细根在自身纯林下分解 t{s §后升高的
速度有所加快 o而刺槐细根在两种纯林下以及杨树细根在刺槐纯林下分解时升高的趋势比较平缓 ~杨 !槐细
根混合分解时 ª元素浓度一直在增大 o增高的速度介于杨 !槐细根单独分解之间 ∀
v1t1u 细根分解过程中的元素重量损失 试验结果k表 ul表明 o在分解至 vss §时 o细根单独分解和混合分
解条件下都表现为养分释放k重量损失百分率大于 sl o但不同条件下释放程度不同 ∀细根分解过程中 素
的释放规律差异较大 }杨树细根 素的重量损失百分率最低 o只有 uv h ∗ uw h o而且在自身纯林下和在刺槐
纯林下单独分解的重量损失率几乎相等 ~刺槐细根的 素损失百分率比杨树细根高得多 o达 y{ h ∗ zx h o且
在自身纯林下分解的重量损失率比在杨树纯下分解有所提高 ~杨 !槐细根在混交林下混合分解的 素重量
{w 林 业 科 学 ws卷
损失率最高 o达 zz h ∀造成两树种细根分解过程中 素释放程度不同的主要原因 o可能是由于刺槐属固氮
树种 o细根中含 量高 o≤Π小 o因此分解速度快 o素损失百分率高 ~杨树细根含 量低 o≤Π大 o分解速度
慢 o素损失百分率低 ∀杨 !槐细根混合分解 素损失率超过了刺槐细根单独分解的 素损失百分率 o说明
不仅是刺槐细根的供 作用促进了杨树细根的分解和养分释放过程 o而且杨 !槐细根在混合条件下有相互
促进分解的作用 ∀杨 !槐细根分解过程中 °素释放情况与 素类似 o但杨树细根与刺槐细根单独分解时 °
素重量损失百分率的差别不如 素那么大 ∀°素损失百分率 }杨树细根在刺槐纯林下分解为 yu1x h o刺槐细
根单独分解为 yw1x h ∗ zs1s h o二者接近 ~杨 !槐细根混合分解介于两树种细根单独分解之间 ∀可见与刺槐
细根混合可促进杨树细根的 °素养分释放速度 o这对于改善混交林中刺槐的 °素情况是有利的 o而刺槐 °
素养分状况的改善又能加强其固氮能力 ∀进而改善杨树的 素状况 ∀于是混交林中杨树与刺槐之间在 !°
养分方面就形成了一种互补关系 ∀
细根单独分解和混合分解时都以 素养分的重量损失百分率最大 o达 |s h以上 o而且 x种分解条件下
差别不大 o这可能是因为 素在植物体中主要以离子形态存在 o极易被雨水和土壤水分淋溶而丢失 ∀
图 w 杨 !槐细根分解过程中 ≤¤素浓度的变化
ƒ¬ªqw ≤«¤±ª¨ ²© ≤¤¦²±¦¨±·µ¤·¬²±¬± §¨¦²°³²¶¬±ª©¬±¨ µ²²·
图 x 杨 !槐细根分解过程中 ª素浓度的变化
ƒ¬ªqx ≤«¤±ª¨ ²© ª¦²±¦¨±·µ¤·¬²±¬± §¨¦²°³²¶¬±ª©¬±¨ µ²²·
表 2 细根分解过程中养分元素的重量损失百分率 ≠
Ταβ . 2 Λοσσ ρατε οφ ελεµεντσ δυρινγ δεχοµ ποσιτιον οφ φινε ροοτσ h
根系种类 ¬±§¶²©µ²²· 分解条件 ≤²±§¬·¬²± ²©§¨¦²°³²¶¬·¬²± ° ≤¤ ª
杨树 °²³¯¤µ 杨树纯林下单独分解 ⁄¨ ¦²°³²¶¬·¬²± ∏±§¨µ³∏µ¨ ³²³¯¤µ¶·¤±§ uv1w xt1{ |u1x |1t t|1|
杨树 °²³¯¤µ 刺槐纯林下单独分解 ⁄¨ ¦²°³²¶¬·¬²± ∏±§¨µ³∏µ¨
¯¤¦®²¦∏¶·¶·¤±§ uw1v yu1x |w1s t{1{ vu1u
刺槐
¯¤¦®²¦∏¶· 杨树纯林下单独分解 ⁄¨ ¦²°³²¶¬·¬²± ∏±§¨µ³∏µ¨ ³²³¯¤µ¶·¤±§ yz1| yw1x |u1v vv1z wv1y
刺槐
¯¤¦®²¦∏¶· 刺槐纯林下单独分解 ⁄¨ ¦²°³²¶¬·¬²± ∏±§¨µ³∏µ¨
¯¤¦®²¦∏¶·¶·¤±§ zw1{ zs1s |v1{ vs1v wy1s
杨槐混根 ¬¬¨ § 混交林下混合分解 ⁄¨ ¦²°³²¶¬·¬²± ∏±§¨µ°¬¬¨ §¶·¤±§¶ zz1w yy1v |w1v vt1x vv1z
≠重量损失 h ≈k初始干重 ≅初始浓度 p残留干重 ≅残留物浓度lΠk初始干重 ≅ 初始浓度l ≅ tss h • ¬¨ª«·¯²¶¶ h ≈k¬±¬·¬¤¯ §µ¼ º ¬¨ª«·≅ ¬±¬·¬¤¯
¦²±¦¨±·µ¤·¬²±2µ¨¶¬§∏¤¯ §µ¼ º ¬¨ª«·≅ µ¨¶¬§∏¤¯¶¦²±¦¨±·µ¤·¬²± lΠk¬±¬·¬¤¯ §µ¼ º ¬¨ª«·≅ ¬±¬·¬¤¯ ¦²±¦¨±·µ¤·¬²±l ≅ tss h q
≤¤!ª元素的释放规律相似 o都表现为杨树细根单独分解的重量损失百分率低于刺槐细根单独分解 o而
杨 !槐细极混合分解的损失百分率介于两者之间 ~元素的损失百分率 ª比 ≤¤高 o但都低 !° !o这可能是
因为 ≤¤oª元素在植物组织中常常以较难溶解的化合物如硫酸盐 !磷酸盐等形式被固定 o迁移性差 o不易被
雨水淋失 ∀杨树细根在刺槐纯林下分解比在其自身纯林下分解的 ≤¤!ª损失百分率差别不大 o可见刺槐对
于杨树细根分解过程中 ≤¤oª元素的释放和归还的促进作用 ∀
312 不同林分的养分归还
目前国内对森林生态系统细根周转的研究尚不多见 o对细根分解及其养分归还的研究更是少见报道k李
凌浩 ot||{ ~廖利平等 ot|||l ∀本文得出了不同林分土壤通过细根死亡得到的养分归还量k见表 vl ∀
从表 v看出 o不同林分的细根 素年归还量大小顺序为 ~刺槐纯林 !混交林 !杨树纯林 o而且不同林分相
差很大 o刺槐纯林 !混交林细根的 素年归还量分别为杨树纯林的 t{1w倍和 tz1u倍 o可见通过与固氮树种
|w 第 w期 翟明普等 }杨树刺槐混交林细根养分动态研究
刺槐形成混交林可大大提高林分细根的 素归还量 o有利于杨树的生长 ∀
不同林分细根的 °素年归还量大小顺序为 ~杨树纯林 !混交林 !刺槐纯林 !v种林分的 °素年归还量差别
不大 o前两者分别只比第三者高 tw1v h和 {1t h o但是混交林细根土壤的 °素归还量较刺槐纯林有所提高 o
这对混交林中刺槐的生长和固氮作用是有好处的 o良好的 °素营养状况可促进固氮树种的固氮作用 ∀
表 3 杨树 !刺槐纯林和混交林细根分解过程中的养分归还量 ≠
Ταβ 3 Τηε ελεµεντσ ρετυρν οφ φινε2ροοτσ δεχοµ ποσιτιον ιν πυρε ανδ µιξεδ στανδ k®ª#«°pu¤ptl
细根分解环境
⁄¨ ¦²°³²¶¬·¬²± ¦¬µ¦∏°¶·¤±¦¨
死亡量
⁄¨ ¤·«¦²±·¨±·
分解残留量
¶¨¬§∏¤¯¶¦²±·¨±·
养分归还量 ∞¯ °¨¨ ±·¶µ¨·∏µ± ¦²±·¨±·
° ≤¤ ª
杨树纯林 °∏µ¨ ³²³¯¤µ¶·¤±§ t w{y |t| tv1vy v1wsw x1yw{ u1yw{ s1svv
刺槐纯林 °∏µ¨
¯¤¦®²¦∏¶·¶·¤±§ t utz zv| uw1xuz u1|z| x1||v p s1xz| s1t|u
混交林 ¬¬¨ §¶·¤±§ t v{s {x| uu1||w v1uut x1y|y s1t|z p s1s{x
≠养分年归还量见 u1v ∀分解残留量 年死亡量 p年分解量 ∀残留物养分浓度 }用细根分解 vss §内各养分元素浓度变化的数据建立回归方
程 o由回归方程推算得到 ∀ ∞¯ °¨¨ ±·¶µ¨·∏µ±¦²±·¨±·²©²±¨ ¼¨ ¤µ¶¨¨u1v1 ¶¨¬§∏¤¯¶¦²±·¨±· §¨¤·«¦²±·¨±·²©²±¨ ¼¨ ¤µ2§¨¦²°³²¶¬·¬²±¦²±·¨±·²©²±¨ ¼¨ ¤µq≤²±2
¦¨±·µ¤·¬²± ²©µ¨¶¬§∏¤¯¶¨¯ °¨ ±¨·¶¬¶¦¤¯¦∏¯¤·¨§¥¼ µ¨ªµ¨¶¶¬²± ¨´ ∏¤·¬²±¶º«¬¦«¤µ¨ ©²µ° §¨∏¶¬±ª¨¯ °¨ ±¨·¶¦²±¦¨±·µ¤·¬²± §¤·¤§¨¦²°³²¶¨§©µ²°©¬±¨ µ²²·¶§∏µ¬±ªvss §q
素的年归还量变化规律与 素相同 ~刺槐纯林细根的 素年归还量最大 o混交林次之 o杨树纯林最
小 o但三者的差异非常小 ∀v种林分中细根 ≤¤元素的年归还量以杨树纯林最大 o为混交林的 tv1w倍 o而刺槐
纯林的 ≤¤元素不但不向土壤归还 o反而向死细根积累k表现为年归还量为负值l o其原因尚不清楚 ∀v种林
分中细根的 ª元素年归还量为 }刺槐纯林 杨树纯林 o前者为后者的 x1{倍 o混交林细根的 ª元素年归还
量为负值 ∀这说明杨槐混交林的细根在分解过程中出现了 ª元素的富积现象 o其原因有待研究 ∀
上述研究表明 o细根分解过程中不同元素含量的变化情况不一样 o!° !元素在 v种林分中都表现为死
细根向土壤的释放 ~≤¤!ª元素则在刺槐纯林和混交林的细根分解中表现为养分积累 ∀不同林分在细根分
解过程中各养分元素含量的变化有较大的差异 }混交林细根的 !!ª元素年归还量大于杨树纯林而小于
刺槐纯林 ~° !≤¤元素的年归还量小于杨树纯林而大于刺槐纯林 ∀总的来看 o杨槐混交林细根的 素归还量
大于杨树纯林 o°素归还量大于刺槐纯林 ∀从细根周转和分解过程中养分年归还量的角度看 o杨槐混交林的
素和 °素养分状况分别比杨树纯林和刺槐纯林有明显的改善 o这对于协调混交林中杨树和刺槐两树种之
间的 !°养分关系有着重要的意义 ∀
w 结论
树木细根是森林生态系统地下部分/凋落物0的主要组成部分 o细根的养分含量比地上的枯枝落叶高 o分
解速度又比枯枝落叶快 o因此在研究森林生态系统凋落物积累 !分解 !养分归还时 o必须考虑细根的作用 ∀
杨树细根在分解前期 o!≤¤!ª元素的浓度逐渐升高 o° !元素浓度则逐渐降低 ~刺槐细根分解过程中
!° !元素浓度逐渐降低 o≤¤!ª元素浓度逐渐升高 ~杨 o槐细根混合分解各元素浓度变化介于两树种细根
单独分解之间 ∀
细根的 !!ª年归还量以刺槐纯林最大 o混交林次之 o杨树纯林最小 ∀混交林中 素归还量的增加有
利于改善杨树的 素状况 ∀° !≤¤元素的归还量大小顺序为 }杨树纯林 !混交林 !刺槐纯林 ~杨树细根的 °素
归还量大于刺槐细根 o这对于混交林中刺槐的生长有积极的意义和重要的作用 ∀
杨槐栽后促进了杨树细根的周转 o分解 o养分释放与归还过程 o尤其是 °素养分归还量的增加可促进刺
槐的固氮作用 ~刺槐细根的周转和分解使混交林的 素归还量比杨树纯林有明显的增加 o从而改善了混交
林土壤的 素养分状况 o有利于杨树生长 ∀混交林杨树与刺槐在 !°养分方面形成协调互补的关系 ∀
参 考 文 献
沈国舫 o贾黎明 o翟明普 q沙地杨树刺槐人工混交林的改良土壤功能及养分互补关系 q林业科学 ot||{ ovwkxl otu p us
单建平 o陶大立 o王 淼等 q长白山阔叶红松林细根周转的研究 q应用生态学报 ot||v owkvl }uwt p uwx
贾黎明 o翟明普 o智 信等 q杨树刺槐混交林生长状况及生产力 q见 }沈国舫 o翟明普 q混交林研究 q北京 }中国林业出版社 ot||z ow
廖利平 o杨跃军 o汪思龙等 q杉木火力楠纯林及其混交林细根分布 !分解与养分归还 q生态学报 ot||| ot|kvl }vwu p vwy
sx 林 业 科 学 ws卷
廖利平 o高 洪 o于小军等 q人工混交林中杉木 !桤木和刺楸细根养分迁移的初步研究 q应用生态学报 ousss ottkul }tyt p tyw
翟明普 o贾黎明 o沈国舫 q杨树刺槐混交林及树种间作用机制的研究 q见 }沈国舫 o翟明普主编 q混交林研究 q北京 }中国林业出版社 ot||z }v
p ts
翟明普 o蒋三乃 o贾黎明 q杨树刺槐混交林细根动态 q北京林业大学学报 oussu ouwkx p yl }v| p ww
ƒ¬±¨ µo≤«µ¬¶·¬¤± ¤±§²∏¬¶⁄ qƒ¬±¨ 2µ²²·§¼±¤°¬¦¶¬± °¬¬¨ §¥²µ¨¤¯ ¦²±¬©¨µ2¥µ²¤§2¯ ¤¨©¨ §©²µ¨¶·¶·¤±§¶¤·§¬©©¨µ¨±·¶∏¦¦¨¶¶¬²±¤¯ ¶·¤ª¨¶¤©·¨µ©¬µ¨ q ≤¤± ƒ²µ
¶¨ot||z ouz }vsw p vtw
±¨§µ¬¦® i °µ¨ª¬·½¨ µ≥ q׫¨ §¨ °²ªµ¤³«¼ ²©©¬±¨ µ²²·¬± ¤±²µ·«¨µ± «¤µ§º²²§©²µ¨¶·q∞¦²¯²ª¼ ot||u ozv }ts|w p ttsw
¦≤¯ ¤∏ª«¨µ·¼ ≤ o¥¨µ⁄o ¨¯¬¯¯² q׫¨ µ²¯¨²©©¬±¨ µ²²·¬±·«¨ ²µª¤±¬¦°¤·¨µ¤±§±¬·µ²ª¨ ± ¥∏§ª¨·¶²©·º²©²µ¨¶·¨§ ¦¨²¶¼¶·¨°¶q∞¦²¯²ª¼ ot|{u oyv }tw{t
p tw|s
¤§¨ «¯²©©¨µ i ¤¬¦« • qƒ¬±¨ µ²²·³µ²§∏¦·¬²± ¶¨·¬°¤·¨¶¤±§¥¨ ²¯º2ªµ²∏±§¦¤µ¥²± ¤¯ ²¯¦¤·¬²±¬±©²µ¨¶·¨ ¦²¶¼¶·¨°¶q∞¦²¯²ª¼ ot||u ozv }ttv| p ttwz
²¥¬±¶²± ≤ o¬µ®«¤°
o¬·¯ º¨²²§ q ⁄¨ ¦²°³²¶¬·¬²± ²©µ²²·°¬¬·∏µ¨¶©µ²° «¬ª«¤µ¦·¬¦³¯¤±·¶}¤ °¬¦µ²¦²¶° ¶·∏§¼q≥²¬¯
¬²¯
¬²¦«¨ ° ot||| ovt }ttst p
tts{
²¼ ≥ i ≥¬±ª«≥ q≥ ¤¨¶²±¤¯ ¤±§¶³¤·¬¤¯ §¼±¤°¬¦¶²©³¯¤±·2¤√¤¬¯¤¥¯¨¤±§° ³²²¯¶¤±§2°¬±¨ µ¤¯¬½¤·¬²±¬± µ¨ ¤¯·¬²±·²©¬±¨ µ²²·¶¬± ¤§µ¼·µ²³¬¦¤¯ ©²µ¨¶·«¤¥¬·¤·q
≥²¬¯
¬²¯
¬²¦«¨ ° ot||x ouz }vv p ws
∏¨¶¶ • o ≤¯ √¨¨ o ≠¤µ¬¨ ετ αλq≤²±·µ¬¥∏·¬²± ²©©¬±¨ µ²²·³µ²§∏¦·¬²± ¤±§·∏µ±²√ µ¨·²·«¨ ¦¤µ¥²± ¤±§±¬·µ²ª¨ ± ¦¼¦¯¬±ª¬±·¤¬ª¤©²µ¨¶·¶²©·«¨ ¯ ¤¶®¤±¬±·¨µ¬²µq
≤¤± ƒ²µ ¶¨ot||y ouy }tvuy p tvvy
׫²µ∏³2µ¬¶·¨±¶¨± i ¬®¬
q× °¨³²µ¤¯ ¤±§¶³¤·¬¤¯ µ²²·§¨√¨¯²³° ±¨·²©¦¤∏¯¬©¯²º µ¨k Βρασσιχα ολεραχεα √¤µq βοοτρψτισl q°¯ ¤±·¤±§≥²¬¯ot||{ oust }vz p wz
∂²ª· o¨ µ¬¨µ≤ ≤ o∂²ª·⁄q°µ²§∏¦·¬²±o·∏µ±²√¨ µ¤±§±∏·µ¬¨±·§¼±¤°¬¦¶²©¤¥²√¨ 2¤±§¥¨ ²¯º2ªµ²∏±§§¨·µ¬·∏¶²©º²µ¯§©²µ¨¶·¶q§√ ∞¦²¯ ¶¨ot|{y otx }vsv
p vzz
中国林业出版社书目kul
邮购办法 }汇款金额 书款 n ts h k邮费l t1 邮局汇款 }北京万寿山后中国林学会5林业科学6编辑部
tsss|t u1银行汇款 }北京海淀农行营业室 户名 }中国林学会 帐号 }{zv p ut| p v{
家具与室内环境设计 其它经济与政策研究
第三届/乐从杯0家具设计大赛获奖作品集 |{1ss 集体林区林业改革与发展记实 ux1ss
中国现代红木家具 tus1ss 江苏林业产业发展战略研究
中国竹工艺ku p tl uus1ss 林业经济预测方法 !模型与计算机支持系统 u{1ss
木材工业实用大全#制材卷 tv{1ss 森林生态税 ty1ss
世界贸易木材原色图鉴 uys1ss 社会林业 vu1ss
中国人造板应用现状及前景 ws1ss 社区林业 tx1ss
中国南方商品木材彩色图鉴 |{1ss 中国林业五十年 tus1ss
古建筑与木质文物维护指南kt p ul tu1{s 当代世界林业 uus1ss
经济与政策研究 }/博士林业文库0系列 世界私有林概览 ux1ss
中国民主林业政策法律体系研究 ws1ss 木材科学与林产工业
森林灾害经济与政策研究 ux1ss 木材皱缩 vu1ss
国有森林资源资产运营研究 vs1ss 木材竹材识别与检验 u{1xs
中国木质林产品贸易与环境研究 u{1ss 杨树工业用材林新品种 us1ss
经济与政策研究 }/林业文苑0系列 中国木本植物种子 t{s1ss
中国东北红豆杉研究k第三辑l wx1ss 中国热带地区竹藤发展k英文版l txs1ss
绿色经济发展研究k第四辑l wx1ss
生态文明建设理论与实践k第四辑l wx1ss
木材过坝工程k第五辑l ws1ss
tx 第 w期 翟明普等 }杨树刺槐混交林细根养分动态研究