全 文 ：第 ws卷 第 w期
u s s w年 z 月
林 业 科 学
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∂²¯1ws o‘²1w
∏¯ qou s s w
福建柏和杉木人工林细根生产力 !
分布及周转的比较 3
陈光水tl 杨玉盛wl
k福建师范大学 福州 vxsstul
何宗明ul 谢锦升vl
k福建农林大学林学院 南平 vxvsstl
蒋宗垲xl
k福建农林大学莘口教学林场 三明 vyxssul
摘 要 } 对福建三明福建柏和杉木人工林细根生产力 !分布及周转进行了为期 v年的研究 o结果表明 o福建柏年
均细根生物量达 v{|1z ª#°pu o是杉木林kuzz1u ª#°pu l的 t1wt倍 ~活细根年均生物量达 uty1v ª#°pu o是杉木林
ktw{1w ª#°pul的 t1wy倍 ~ s1x °°细根生物量kuwu1u ª#°pul则是杉木林ktuw1z ª#°pul的 t1|w倍 o其占总细根生
物量比例kyt1u h l比杉木林kwx1s h l的高出 ty1u h ∀福建柏和杉木细根垂直分布在 s ∗ ts ¦°土层差异最大 o该层
福建柏总细根密度ktww1u ª#°pul是杉木kzs1u ª#°pul的 u1t倍 ∀福建柏林活细根生物量 t年只出现 t次峰值kv
月l o而杉木林活细根则出现 u次kv月和 |月l ∀福建柏不同径级细根第 t年分散速率及分解系数均低于杉木的 ∀
福建柏林细根年净生产量kvus1u ª#°pu¤ptl和细根年死亡量kvuy1x ª#°pu¤p tl o分别是杉木林kuxt1v和 uw|1u ª#
°pu¤ptl的 t1uz倍和 t1vt倍 ∀福建柏细根年均周转速率为 t1w{ ¤pt o低于杉木林的kt1y| ¤ptl ∀福建柏和杉木细根
生物量分别仅占其乔木层生物量的 t1zs h和 t1t{ h o但细根净生产力却分别占其乔木层总净生产力的 t|1{w h和
t|1ut h o细根年死亡量分别占地上部分凋落物量的 w{1zw h和 xt1ss h ∀
关键词 } 福建柏 o杉木 o细根 o分布 o净生产力 o周转速率
中图分类号 }≥zt{1xx 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kusswlsw p sstx p sz
收稿日期 }ussu p sz p ux ∀
基金项目 }国家自然科学基金kvstzszzsl !教育部高等学校优秀青年教师教学科研奖励计划 !教育部高等学校骨干教师资助计划 o福建省自
然科学基金k…sttssuxl及福建省重大基础研究项目kusss p ƒ p sswl资助 ∀
3 参加本研究的还有福建农林大学蔡丽平 !林瑞余 !陈爱玲 !陈清山 !邹双全 !李春林 o硕士研究生陈银秀 !黄荣珍 !郭剑芬 !刘艳丽 !岳永
杰 !于占源 !江淼华 !卢豪良 o莘口教学林场郑燕明 !刘春华 !王巧珍 !陈辉等 ∀
tl !ul !vl !wl !xl为作者排序 ∀
Χοµ παρισιον ον Φινε Ροοτ Προδυχτιον o∆ιστριβυτιον ανδ Τυρνοϖερ Βετωεεν Πλαντατιονσ
οφ Φοκιενια Ηοδγινσιι ανδ Χυννινγηαµια Λανχεολατα
≤«¨ ± Š∏¤±ª¶«∏¬tl ≠¤±ª ≠∏¶«¨ ±ªwl
k Φυϕιαν Νορµαλ Υνιϖερσιτψ Φυζηουvxsstul
‹¨²±ª°¬±ªul ÷¬¨ ¬±¶«¨ ±ªvl
k Φορεστρψ Χολλεγε οφ Φυϕιαν Αγριχυλτυρε ανδ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Νανπινγvxvsstl
¬¤±ª«²±ª®¤¬xl
k Ξινκου Εξπεριµενταλ Φορεστ Φαρµ οφ Φυϕιαν Αγριχυλτυρε ανδ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Σανµινγvyxssul
Αβστραχτ } Œ± °¤±¼©²µ¨¶·¨ ¦²¶¼¶·¨°¶o·«¨ ³µ²§∏¦·¬²±o§¨¤·«¤±§§¨¦²°³²¶¬·¬²± ²©©¬±¨ µ²²·¤³³¨¤µ·² ³¯¤¼ ¤√¨ µ¼¬°³²µ·¤±·µ²¯¨
¬±¦¤µ¥²± ¤±§±∏·µ¬¨±·¦¼¦¯¬±ªo§∏¨ ·²·«¨¬µµ¤³¬§·∏µ±²√¨ µµ¤·¨¶q⁄∏µ¬±ªt||| ) usst o·«¨ ³µ²§∏¦·¬²±o§¬¶·µ¬¥∏·¬²± ¤±§·∏µ±²√¨ µ²©
©¬±¨ µ²²·¶º¨ µ¨ ¦²°³¤µ¤·¬√¨ ¼¯ ¶·∏§¬¨§¥¨·º¨ ±¨·º²¦²±¬©¨µ²∏¶³¯¤±·¤·¬²±¶k Φοκιενια ηοδγινσιι ¤±§ Χυννινγηαµια λανχεολαταl ¬±
≥¤±°¬±ªoƒ∏­¬¤±q
 ¤¨±¶·¤±§¬±ª¦µ²³²©·²·¤¯ ©¬±¨ µ²²·¶¤±§ ¬¯√¬±ª©¬±¨ µ²²·¶²© Φqηοδγινσιι ¤°²∏±·¨§·²v{|1z ª#°pu ¤±§uty1v ª#°pu oµ¨2
¶³¨¦·¬√¨ ¼¯o¥¨¬±ªt1wt·¬°¨ ¶¤±§t1wy·¬°¨ ¶¤¶«¬ª«¤¶·«¤·²©≤«¬±¨ ¶¨ ƒ¬µoµ²²·¶¯¨¶¶·«¤± s1x °°¬± §¬¤°¨ ·¨µkuwu1u ª#°pul
¦²±¶·¬·∏·¨§yt1u h ²©·²·¤¯ ©¬±¨ µ²²·¶·¤±§¬±ª¦µ²³o¦²°³¤µ¨§º¬·«wx1s h ¬± ≤«¬±¨ ¶¨ ƒ¬µ¶·¤±§q׫¨ °¤¬¬°∏° §¬©©¨µ¨±¦¨¶²©©¬±¨
µ²²·§¨±¶¬·¼ ¥¨·º¨ ±¨·º²¶·¤±§¶²¦¦∏µµ¨§¬±·«¨ ¶²¬¯ ¤¯¼¨ µ¶²©s ∗ ts ¦°oº«¨µ¨ µ²²·§¨±¶¬·¼ ²© Φqηοδγινσιιktww1u ª#°pulº¤¶
u1t·¬°¨ ¶¤¶°∏¦«¤¶·«¤·²©≤«¬±¨ ¶¨ ƒ¬µkzs1u ª#°pul q¬√¬±ª©¬±¨ µ²²·¥¬²°¤¶¶³¨¤®¨ §¬± ¤µ¦«¬± Φqηοδγινσιι ¶·¤±§o¤±§
³¨¤®¨ §¬± ¤µ¦«¤±§≥¨ ³·¨°¥¨µ¬± ≤«¬±¨ ¶¨ ƒ¬µ¶·¤±§q׫¨ º¨ ¬ª«·¯²¶¶µ¤·¨¶²©µ²²·¶¤©·¨µ·«¨ ©¬µ¶·¼¨ ¤µ²©§¨¦²°³²¶¬·¬²± ¤±§·«¨
§¨¦²°³²¶¬·¬²±µ¤·¨ ¦²¨©©¬¦¬¨±·²© Φqηοδγινσιι º¨ µ¨ ²¯º¨ µ·«¤±·«²¶¨ ²©≤«¬±¨ ¶¨ ƒ¬µq„±±∏¤¯ ©¬±¨ µ²²·±¨·³µ²§∏¦·¬²±¤±§°²µ·¤¯¬·¼
²© Φqηοδγινσιι º¨ µ¨ vus1u ¤±§vuy1x ª#°pu¤pt oµ¨¶³¨¦·¬√¨ ¼¯ o¥¨¬±ªt1uz·¬°¨ ¶¤±§t1vt·¬°¨ ¶¤¶«¬ª«¤¶·«¤·²©≤«¬±¨ ¶¨ ƒ¬µo
·«²∏ª«¤ ²¯º¨ µ©¬±¨ µ²²··∏µ±²√¨ µµ¤·¨ º¤¶©²∏±§©²µ Φqηοδγινσιιkt1w{ ¤pt √¶t1y| ¤ptl qŒ± Φqηοδγινσιι ¤±§ ≤«¬±¨ ¶¨ ƒ¬µ
¶·¤±§¶o©¬±¨ µ²²·¶ ¤¨¦« ¦²±·µ¬¥∏·¨§·² t|1{w h ¤±§ t|1ut h ²©·²·¤¯ ‘°° ¤±§ ¨´ ∏¤¯ §¨ w{1zw h ¤±§ xt1ss h ²© ¤±±∏¤¯
¤¥²√¨ ªµ²∏±§ ¬¯·¨µ©¤¯¯²©·µ¨¨ ¤¯¼¨ µo¤¯¥¨¬··«¨¼ ¤¦¦²∏±·©²µ²±¯¼ t1zs h ¤±§t1t{ h ²©·²·¤¯ ·µ¨¨ ¤¯¼¨ µ¥¬²°¤¶¶oµ¨¶³¨¦·¬√¨ ¼¯ q
Κεψ ωορδσ} Φοκιενια ηοδγινσιι oΧυννινγηαµιαλανχεολαταoƒ¬±¨ µ²²·o⁄¬¶·µ¬¥∏·¬²±o‘¨·³µ²§∏¦·¬√¬·¼o×∏µ±²√¨ µµ¤·¨
林木细根具有巨大的吸收表面积 o是林木吸收水分和养分的主要器官 o同时因其生长和周转迅速 o对森
林生态系统物质循环和能量流动起着十分重要的作用k∂²ª·ετ αλqot|{y ~• ∏¨¶¶ ετ αλqot||y ~Š²µ§²± ετ αλqo
usss ~≤«¨ ± ετ αλqoussul ∀虽然细根占林木根系总生物量的不足 vs h o但其年净生产力却占森林总净生产力
的 vs h ∗ {s h ~每年通过枯死细根向土壤归还的碳 !养分和能量甚至超过地上凋落物k∂²ª·ετ αλqot|{y ~≥¤±2
·¤±·²±¬² ετ αλqot|{z ~Šµ¬¨µετ αλqot|{t ~¦≤¯ ¤∏ª«¨µ·¼ ετ αλqot|{u ~…∏µ®¨ ετ αλqot||w ~Š²µ§²± ετ αλqousssl ∀
虽然对林木根系的研究早在 t{世纪初就已开始 o但直到 ‹¤µµ¬¶kt|zzl首次证明了细根的生产量与其生
物量不成比例之后 o细根生长 !死亡 !寿命 !生物量 !生产量 !周转量 !分布 !季节动态及细根对森林生态系统 ≤
和养分循环的贡献等研究才迅速增加 o并逐渐成为国际性研究热点之一k°¨ µ¶¶²±ot|{v ~¦≤¯ ¤∏ª«¨µ·¼ ετ αλqo
t|{u ~∂²ª·ετ αλqot|{y ~≥¤±·¤±·²±¬² ετ αλqot|{zl ∀us世纪 |s年代初 o微根管k°¬±¬µ«¬½²¶·µ²±l技术开始在林木
细根研究中得到广泛应用 o推动细根研究进一步深入k‹ ±¨§µ¬¦® ετ αλqot||v ~≥²√¤± ετ αλqot||x ~„µ∏±¤¦«¤¯¤° o
t||y ~²ªª ετ αλqot||yl ∀最近 o大量的研究者通过模拟大气 ≤’u 浓度 !臭氧浓度 !气温升高等 o研究细根对全
球变化的响应kŽ¬±ª ετ αλqot||y ~¤±¶¶¨±¶ ετ αλqot||{ ~• ·¨½¯¤©© ετ αλqot||y ~°µ¨ª¬·½¨ µετ αλqousssl ∀我国与国
外有关林木细根的同类研究水平相差甚远 o早期国内采用全挖法研究根系生物量k张其水等 ot||tl o后应用
全挖法k粗根l配合土柱法k细根l研究了根系的生物量k杨玉盛等 ot||t ~李振问等 ot||vl ∀|s年代中后期 o国
内研究人员开始采用土芯法k¶²¬¯ ¦²µ¨l和内生长土芯法k¬±ªµ²º ¦²µ¨l研究细根的生物量 !生产力 !分布和细根
的养分归还等k单建平等 ot||v ~廖利平等 ot||x ~李凌浩等 ot||{ ~温达志等 ot||| ~杨玉盛等 ousst oussu ~陈光
水等 ousstl ∀本文从细根生产力 !分布及周转角度比较福建柏林与杉木林生态学差异 ∀
t 试验地概况
试验地位于三明莘口教学林场小湖工区k北纬 uyβttχvsδ o东经 ttzβuyχssδl o福建柏k Φοκιενια ηοδγινσιιl和
杉木k Χυννινγηαµιαλανχεολαταl人工林前身均为格氏栲k Χαστανοπσισ καωακαµιιl !米槠k Χαστανοπσισ χαρλεσιιl等为
主的天然林 ot|yy年经皆伐劈草炼山 o穴状整地 ot|yz年初用福建柏和杉木实生苗营造人工纯林 o试验地气
候条件 !林分抚育措施 !标准地概况 !土壤理化性质等详见文献k杨玉盛等 oussw¤l ∀
u 研究方法
211 细根生物量
在福建柏林和杉木林中各设立 v块 us ° ≅ us °固定标准地 o从 t|||年 t月至 usst年 tt月隔月于月底
用内径 y1{ ¦°的土钻在各林分标准地的上中下部随机钻取土芯 ts个 o每个林分共 vs个 o深度为 t °∀取出
土芯按 s ∗ ts !ts ∗ us !us ∗ vs !vs ∗ ws !ws ∗ xs !xs ∗ ys !ys ∗ zs !zs ∗ {s !{s ∗ |s及 |s ∗ tss ¦°分割土芯 o分别
用流动水浸泡 !漂洗 !过筛 o拣出根系 o用放大镜 !剪刀 !镊子等工具分别各层次分出各目的树种根 o捡出直径
 u °°的细根 o并根据根系外形 !颜色 !弹性 !根皮与中柱分离的难易程度来区分活死根 o对目的树种细根进
一步细分成 v个径级kt ∗ u °° !s1x ∗ t °° ! s1x °°l o将各根样品置于 tsx ε 烘箱中烘干至恒重后称重 o并
按以下公式计算细根生物量k¦≤¯ ¤∏ª«¨µ·¼ ετ αλqot|{ul }细根现存量kª#°pul €平均每根土芯细根干重kªl
≅Π1Πky1{ ¦°Πulu ≅ k°uΠtsw¦°ul2 ∀
212 细根分解试验
随机收集福建柏和杉木林表层土ks ∗ us ¦°l的活根与死根混合样品 o分成 v个径级自然风干后 o称取
x ªk每个树种 !每个径级l样品装入 t{ ¦° ≅ t{ ¦° !孔径为 s1ux °°的尼龙网袋中k根据样品含水量换算为干
重l o埋入各自标准地中部 ts ¦°深处 o每个径级共 {s袋 o并于放置 s !vs !ys !|s !txs !uts !uzs !vvs !v|s !xts !
yvs !zxs §后随机抽取各径级样品各 y袋 o用于失重和化学成分分析 ∀根据 ΞΠΞs € ¬¨³k p ®τlk其中 oΞs 为分
解初始干重 oΞ为分解 τ §后的残留物干重 oκ为分解系数l o建立细根不同径级指数方程 o求得分解系数 κ∀
yt 林 业 科 学 ws卷
213 细根净生产力和周转
细根年净生产量 !分解量和死亡量用改进的分室通量模型计算k≥¤±·¤±·²±¬² ετ αλqot|{z ~Ž∏µ½ ετ αλqo
t|{zl }ΛΦΡτ € ΛΦΡτp λ n Πτ p Μτ ~∆ΦΡτ € ∆ΡΤτp λ n Μτ p ∆τ ~∆τ € k ∆ΦΡτp λ n Μτl ∆Ρτ ~Τ € ΠΠΨo式中 }ΛΦΡ }活细
根生物量 o∆ΦΡ }死细根生物量 oΠ}年净生产量 oΜ}年死亡量 o∆ }年发解量 o∆Ρ }分解速率 oΤ}周转速率 oΨ}
平均活细根生物量 oτ为时间间隔 ∀
v 结果分析
311 细根生物量及分布
表 1 不同林分 0 ∗ 100 χµ 土层中细根生物量 ≠
Ταβ . 1 Φινε ροοτ βιοµασσιν σοιλσ οφ 0 ∗ 100 χµ ιν διφφερεντ πλαντατιονσ kª#°pul
林分类型
ƒ²µ¨¶··¼³¨
径级
⁄¬¤° ·¨¨µ¦¯¤¶¶
Π°°
细根生物量 ƒ¬±¨ µ²²·¥¬²°¤¶¶
活根 ¬√¬±ªµ²²·¶ 死根 ⁄¨ ¤§µ²²·¶ 总量 ײ·¤¯
t||| usss usst t||| usss usst t||| usss usst 平均  ¤¨±
福建柏 t ∗ u zt qv xv qs yt qz tz qx tx qs ty qt {{ q{ y{ qs zz q{ z{ qu
? | q{ ? tu qs ? ts qw ? w q| ? y qs ? v q| ? ts qy ? tv qu ? tu qw ? tv q|
Φqηοδγινσιι s qx ∗ t xs qv vz q| wv qy uy qw uw qt ux q{ zy qz yu qs y| qw y| qv
? | qz ? { qs ? | qt ? z qz ? tv qs ? { qy ? tx qt ? tt qy ? tv qz ? tw qu
 s qx tuz qt |w qs tts qu tw| q| ttw qu tvt qv uzz qs us{ qu uwt qx uwu qu
? vs qx ? tv qz ? ut qt ? w{ qx ? u{ qv ? vw qu ? xu qw ? wz qx ? w| q{ ? xv qu
小计 ≥∏¥·²·¤¯ uw{ qz¤3 3 t{w q|¥3 3 utx qw¤3 3 t|v q{¤3 3 txv qw¥3 3 tzv qt¤¥3 3 wwu qx¤3 3 vv{ qv¥3 3 v{{ qx¤3 3 v{| qz 3 3
? wx q| ? vt qz ? v{ qv ? x| q{ ? ww qy ? wx q| ? yx q| ? zu qx ? zs qy ? zw qy
杉木 t ∗ u xx qw x{ qz xy q{ vz q{ vw q| vy qy |v qu |v qy |v qw |v qv
≤«¬±¨ ¶¨ ƒ¬µ ? ts qs ? tw q| ? tt qy ? | q| ? | q| ? { qu ? t| q{ ? uv qt ? uu qx ? uv qy
s qx ∗ t u{ qv ux q| uz qt vx qz u{ qx vu qs yw qs xw qw x| qt x| qu
? tt qt ? y qx ? | qz ? ts qu ? { qt ? z q| ? tx qw ? tv q{ ? tw qz ? tw qx
 s qx yz qw yt qz yw qu yv q{ xy qt ys q| tvt qu ttz q{ tux qt tuw qz
? uu q| ? t{ qu ? us q{ ? tz qs ? tv qw ? tu qz ? u| q{ ? uw qt ? us qy ? ut qt
小计 ≥∏¥·²·¤¯ txt qs¤ twy qu¤ tw{ qt¤ tvz qu¤ tt| qx¤ tu| qw¤ u{{ qu¤ uyx qz¤ uzz qx¤ uzz qu
? v| qu ? vu qw ? vx qx ? vw q| ? u{ q{ ? uy qw ? x| q{ ? xy qz ? ys qt ? yu qt
≠表中数值为平均值 ? 标准差 o同一行内数字后无共同字母表示有显著差异k Π s1sxl o3 3 表示极显著差异k Π s1stl q׫¨ ©¬ª∏µ¨¶¤µ¨ °¨ ¤± ?
≥∞qƒ¬ª∏µ¨¶ ¤¯¦®²©¤¶¤°¨¯¨ ·¨µ¬± ¤µ²º ¤µ¨ ¶¬ª±¬©¬¦¤±·§¬©©¨µ¨±·k Π s qsxl q3 3 ¬±§¬¦¤·¨¶¶¬ª±¬©¬¦¤±·§¬©©¨µ¨±¦¨ ¤·Π s qst q
福建柏林 t||| ) usst年细根生物量 t|||年与 usss年间存在显著差异k Π s1sxl o而杉木林 v ¤细根生
物量两两之间差异均不显著k Ё s1sxl ~福建柏与同年度杉木细根生物量间均存在极显著差异k Π s1stl
k表 tl ∀福建柏年均细根生物量达 v{|1z ª#°pu o是杉木林kuzz1u ª#°pul的 t1wt倍 ~活细根年均生物量达
uty1v ª#°pu o是杉木林ktw{1w ª#°pul的 t1wy倍k Π s1sxl ∀虽然  s1x °°细根是两林分细根的主体 o但福
建柏林  s1x °°细根所占比例kyt1u h l却比杉木林kwx1s h l的高出 ty1u h o而  s1x °°细根生物量kuwu1u
ª#°pul则是杉木林ktuw1z ª#°pul的 t1|w倍k Π s1sxl ∀福建柏 t ∗ u °° !s1x ∗ t °°和  s1x °°径级细根
生物量中死细根所占比例分别为 us1z h !vy1z h和 xw1w h o而杉木的则分别为 v|1s h !xw1u h和 w{1v h k表
ul ∀福建柏林总细根生物量中死细根生物量所占比例kww1x h l则与杉木林kwy1w h l的相似 ∀
福建柏和杉木的总细根密度在 s ∗ ts ¦°土层差异最大 o福建柏和杉木的分别达 tww1u ª#°pu和 zs1u
ª#°pu o前者是后者的 u1t倍 ots ∗ us ¦°土层福建柏总细根密度kz{1y ª#°pul仍比杉木的kx{1w ª#°pul高出
vw1y h ~而在 us ¦°深度以下福建柏和杉木细根密度较为接近k图 tl ∀s ∗ ts ¦°土层福建柏细根总量占福建
柏细根总量的 vz1s h o比杉木的kux1v h l高出 tt1z h ∀
312 细根生物量季节动态
v年中福建柏和杉木活细根生物量均有明显的季节差异k Π s1sxlk图 ul ∀福建柏林和杉木林活细根生
物量每年均在 v月出现峰值 o但福建柏 usss年 v月峰值显著低于 t|||年和 usst年k Π s1stl o而杉木的则
zt 第 w期 陈光水等 }福建柏和杉木人工林细根生产力 !分布及周转的比较
图 t 不同林分细根垂直分布
ƒ¬ªqt ∂ µ¨·¬¦¤¯ §¬¶·µ¬¥∏·¬²± ²©©¬±¨ µ²²·¬± §¬©©¨µ¨±·³¯¤±·¤·¬²±¶
π福建柏细根总量 ײ·¤¯ ¤°²∏±·²© Φqηοδγινσιι ©¬±¨ µ²²·¶ ο福建柏活细根 ¬√¬±ª©¬±¨ µ²²·¶²© Φqηοδγινσιι
ω杉木细根总量 ײ·¤¯ ¤°²∏±·²© ≤«¬±¨ ¶¨ ƒ¬µ©¬±¨ µ²²·¶ ϖ杉木活细根 ¬√¬±ª©¬±¨ µ²²·¶²© ≤«¬±¨ ¶¨ ƒ¬µ
无显著差异k Ё s1sxl ~杉木林活细根生物量还在 |月出现第 u个峰值 o而福建柏的则不明显 ∀两种林分活
细根生物量最低值均分别出现在 x月kz月l和 tt月kt月lk图 ul ∀两种林分死细根生物量最大值均出现在
x月kz月l ~死细根生物量最低值出现时间福建柏林为 z月k|月l和 t月 o而杉木的则为 v月和 |月k图 ul ∀
图 u 不同林分细根生物量季节动态
ƒ¬ªqu ≥¨ ¤¶²±¤¯ §¼±¤°¬¦¶²©©¬±¨ µ²²·¥¬²°¤¶¶¬± §¬©©¨µ¨±·³¯¤±·¤·¬²±¶
π活细根 ¬√¬±ª©¬±¨ µ²²·¶ ο死细根 ⁄¨ ¤§©¬±¨ µ²²·¶
313 细根净生产力及周转
表 2 细根分解 1 α的失重率及分解系数
Ταβ . 2 Τηε ωειγητ λοσσ ρατεσ αφτερ τηεφιρστ ψεαρ ανδ
τηε δεχοµ ποσιτιον ρατε χοεφφιχιεντσ οφ φινε ροοτσ
树种
≥³¨¦¬¨¶
径级
⁄¬¤°¨ ·¨µ¦¯¤¶¶
Π°°
失重率
• ¬¨ª«·¯²¶¶µ¤·¨
Πh
分解系数
⁄¨ ¦²°³²¶¬·¬²±
•¤·¨ ¦²¨©©¬¦¬¨±·
福建柏
Φqηοδγινσιι
t ∗ u wv1z| s qsst y
s qx ∗ t w| qxw s qsst |
 s qx xy qvt s qssu v
杉木
≤«¬±¨ ¶¨ ƒ¬µ
t ∗ u wz qy| s qsst {
s qx ∗ t xw qzt s qssu u
 s qx ys qz{ s qssu y
福建柏和杉木不同径级细根的第 t年失重率
及分解系数k κl随径级的减小而增大 o且福建柏
各径级细根第 t年分解失重率及 κ值均低于相应
径级杉木细根k表 ul ∀福建柏林细根年死亡量为
vuy1x ª#°pu¤p t o是杉木kuw|1u ª#°pu¤p tl的 t1vt
倍 ~细根年净生产量为 vus1u ª# °pu ¤p t o是杉木
kuxt1v ª#°pu¤p tl的 t1uz倍k表 vl ∀福建柏  s1x
°°径级细根占总细根年死亡量和年净生产量的
比例分别为 |v1{w h和 {u1ys h o均分别高于杉木
的kzv1{{ h和 zv1vw h l ∀福建柏细根 v年平均周
转速率为 t1w{ ¤pt o比杉木kt1y| ¤ptl低k表 vl ∀
{t 林 业 科 学 ws卷
表 3 细根年净生产量 !年死亡量及周转率
Ταβ . 3 Αννυαλ νετ προδυχτιον , µ ορταλιτψ ανδ τυρνοϖερ ρατε οφ φινε ροοτσ
林分类型
ƒ²µ¨¶··¼³¨
径级
⁄¬¤° ·¨¨µ¦¯¤¶¶Π°°
年份
≠ ¤¨µ
年分解量
„±±∏¤¯ °¤¶¶ ²¯¶¶
Πkª#°pu¤p tl
年死亡量
²µ·¤¯¬·¼
Πkª#°pu¤p tl
年净生产量
„±±∏¤¯ ±¨ ·³µ²§∏¦·¬²±
Πkª#°pu¤p tl
周转率
×∏µ±²√ µ¨µ¤·¨
Π¤
福建柏
Φqηοδγινσιι
t ∗ u t||| uu qs uy q| us qs s qu{
usss t{ q{ ty qw t{ qz s qvx
usst us qu us qu ut qs s qvw
平均  ¤¨± us qv ut qu t| q| s qvu
s1x ∗ t t||| vz qs vy q{ vz qx s qzx
usss vv q| vw qv vv qz s q{|
usst vy qt vx q| vy qt s q{v
平均  ¤¨± vx qz vx qz vx q{ s q{u
 s qx t||| vsw q| vtw qt u{v qs u quv
usss uvu qw vvz q| uwv qu u qx|
usst uyz qu uyz qt uyz qv u qwv
平均  ¤¨± uy{ qu vsy qw uyw qx u qwu
小计 ≥∏¥·²·¤¯ t||| vyv q| vzz q{ vws qx t qvz
usss u{x qt uz{ qy u|x qy t qys
usst vuv qx vuv qu vuw qw t qxt
平均  ¤¨± vuw qu vuy qx vus qu t qw{
杉木
≤«¬±¨ ¶¨ ƒ¬µ
t ∗ u t||| vw qv v{ qs ww qu s q{s
usss vt qu u| q| uy qy s qwx
usst vu q| vu qx vu qy s qxz
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w 讨论
411 细根生物量
∂²ª·等kt||yl综述世界上有关亚热带森林细根报道后指出其生物量介于 t1t ∗ x1{ ·#«°pu之间 o本研究
两林分乔木细根生物量落入其中k表 tl ∀与国内同处亚热带的其它森林类型相比 o福建柏林细根生物量高
于湖南会同的杉木纯林和杉木火力楠k Μιχηελια µαχχλυρειl混交林 o与湖南会同火力楠纯林和本试验地 uz年生
杉木林的相似 o而低于中亚热带武夷山的甜槠k Χαστανοπσισ εψεριl林和南亚热带鼎湖山季风常绿阔叶林和针阔
叶混交林k廖利平等 ot||x ~杨玉盛等 ousst ~李凌浩等 ot||{ ~温达志等 ot|||l ∀福建柏和杉木细根生物量分别
占其乔木层生物量的 t1zs h和 t1t{ h o这与世界上许多森林类型的研究结果相似kŠµ¬¨µετ αλqot|{t ~„µ·«∏µ
ετ αλqot||u ~‹ ±¨§µ¬¦® ετ αλqot||v ~• ∏¨¶¶ ετ αλqot||y ~单建平等 ot||v ~杨玉盛等 oussul ∀本研究中福建柏和
杉木林  s1x °°细根是细根的主体 o这与前人的研究结果相似k‹ ±¨§µ¬¦® ετ αλqot||v ~¦≤¯ ¤∏ª«·¨µ·¼ ετ αλqo
t|{u ~杨玉盛等 oussul ∀对福建柏和杉木标准木采用全挖法获取的  u °°细根分别为 tuv1{和 xx1| ª#°pu o
仅占土芯法的 vt1zz h和 us1tz h ∀因此应该采用全挖法确定  u °°粗根 o及土芯法确定  u °°细根 o才能
提高根系生物量测定精度k杨玉盛等 ot||t ~usstl ∀
本研究中福建柏细根生物量k特别是活细根量l ! s1x °°细根数量及其占细根总量比例比杉木的高 o
|t 第 w期 陈光水等 }福建柏和杉木人工林细根生产力 !分布及周转的比较
以及福建柏细根高度密集于 s ∗ us ¦°k特别是 s ∗ ts ¦°l土层k图 tl o体现福建柏和杉木树种生物学特性差
异 ∀由于福建柏凋落物数量大 !‘!°养分浓度高 !分解速率快k杨玉盛等 oussw¤~ussw¥l及表层土壤肥力比杉
木林的高 o亦可能加大其表层土壤细根密度 ∀另则福建柏细根密集于表层土壤 o能迅速吸收枯枝落叶层分解
释放的养分及降雨淋溶中的养分 o加上细根对表土的穿插切割作用及伴随细根枯死归还有机质 !养分 o反过
来促进表层土壤肥力进一步提高 ∀
412 细根生物量动态
细根生物量一年中常出现 t或 u个峰值 o或季节变化不明显 ~峰值出现在春季展叶期前后 !晚夏或秋季
等 o受树种特性及外界环境条件k如降水量 !土温 !养分有效性等l综合影响 o细根生物量季节动态仍会波动
k¦≤¯ ¤∏ª«¨µ·¼ ετ αλqot|{u ~Šµ¬¨µ ετ αλqot|{t ~≥¤±·¤±·²±¬² ετ αλqot|{z ~‹ ±¨§µ¬¦® ετ αλqot||v ~t||y ~¤¯ ²¯±¨ ± ετ
αλqot||{ ~ƒ¤«¨ ¼ ετ αλqot||w ~单建平等 ot||v ~温达志等 ot||| ~杨玉盛等 ousstl ∀本研究中福建柏和杉木活细
根量在 v月出现峰值与亚热带此时地温回升 !土壤湿度增加有关k图 ul ∀|月k俗称/小阳春0l o杉木活细根
生物量与地上部分树高 !胸径生长相应出现第 u个峰值 o而福建柏则不明显k图 ul ∀x月kz月l两种林分死细
根生物量均出现峰值可能与此时活细根大量死亡有关 ∀本研究中细根生物量的季节变化与鼎湖山 !长白山
等地的研究结果不尽相同k单建平等 ot||v ~温达志等 ot|||l o与研究地自然条件及树种特性等不同有关 ∀
对福建柏和杉木活细根生物量与月降雨量 !月均气温等气候因子的相关分析表明 o福建柏活细根量与当
月降雨量呈显著的正相关 o而杉木活细根生物量则均与气候因子无显著相关 ~且福建柏细根生物量年际间差
异大于杉木的k表 tl ∀表明福建柏细根生长除受自身生长节律影响外 o还受气候条件波动的影响 ∀这与福
建柏凋落物凋落节律受降雨与温度影响相似k杨玉盛等 oussw¤l ∀表明福建柏细根和树叶生长发育比杉木更
易受气候波动影响 ∀这与该地属杉木中心产区 o而非福建柏最适宜生长区有关k其最适宜区在中亚热带南部
及其以南地区lk章浩白 ot||vl ∀
413 细根净生产力和周转
福建柏林和杉木林的细根净生产力均在已报道的世界森林类型细根净生产力范围内kt1w ∗ tt1x ·#«°pu
¤p tlk≥¤±·¤±·²±¬² ετ αλqot|{zl ∀与亚热带森林类型相比 o本研究中福建柏年净生产力高于会同 tt年生杉木
纯林 !杉木火力楠混交林及南亚热带鼎湖山针阔叶混交林 o低于会同 tt ¤生火力楠纯林 !鼎湖山季风常绿阔
叶林及武夷山 zy ¤生甜槠林 o而与本地 uz ¤生杉木纯林和杉木观光木k Τσοονγιοδενδρον οδορυµl混交林相近
k廖利平等 ot||x ~李凌浩等 ot||{ ~温达志等 ot||| ~杨玉盛等 ousstl ∀本研究中福建柏和杉木细根生物量仅占
其乔木层生物量的 t h ∗ u h o但其细根净生产力却均占其乔木层总净生产力kty1twvl和 tv1s{v·#«°pu¤pt ol
的 t|1{w h 和 t|1ut h o低于该地的 uz ¤生杉木观光木混交林kuu1| h l和杉木纯林kus1| h lk杨玉盛等 o
usstl o但高于南亚热带鼎湖山季风常绿阔林和针阔中混交林细根k  x °°l所占的比例kty1{ h和 tz1w h l
k温达志等 ot|||l ∀与世界其它气候带森林相比 o亚热带森林细根的净生产力所占比例普遍较低 o其原因有
待于进一步探讨 ∀细根枯死是森林生态系统地下部分/枯落物0的主要组成部分k∂²ª·ετ αλqot|{yl o本研究
中福建柏和杉木细根年均死亡量分别是地上部分凋落物量kyy|1y和 w{{1y ª#°pul的 w{1zw h和 xt1ss h k杨
玉盛等 oussw¤l o落于已报道的范围内k∂²ª·ετ αλqot|{y ~„µ·«∏µετ αλqot||u ~‹ ±¨§µ¬¦® ετ αλqot||v o温达志等 o
t||| ~杨玉盛等 ousstl ∀
Š¬¯¯ 等kusssl综述世界各地的研究表明 o世界各森林类型细根周转速率范围在 s1st| ∗ u1yww ¤pt之间 o平
均周转速率为 s1xy ¤pt o细根周转速率与年平均气温间存在弱的正相关 o并随纬度的增大而减小 ∀本研究中
福建柏和杉木细根年周转速率均落入已报道的细根周转速率范围 o且均高于世界森林细根平均周转速率k表
vl ∀与亚热带森林类型相比 o本研究中福建柏细根周转速率高于鼎湖山的季风常绿阔叶林和针阔叶混交林 !
武夷山的甜槠林 !会同的 tt年生杉木纯林 !火力楠纯林及杉木火力楠混交林及本试验地 uz年生杉木林k廖
利平等 ot||x ~李凌浩等 ot||{ ~温达志等 ot||| ~杨玉盛等 ousstl ∀
参 考 文 献
陈光水 o林瑞余 o卢镜铭等 q杉木观光木混交林细根灰分含量和热值动态 q福建林学院学报 ousst ouwkwl }vvu p vvx
单建平 o陶大立 o王 森等 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 owkwl }uwt p uwx
su 林 业 科 学 ws卷
李凌浩 o林 鹏 o邢雪荣 q武夷山甜槠林细根生物量和生长量研究 q应用生态学报 ot||{ o|kwl }vvz p vws
李振问 o杨玉盛 q杉木火力楠混交林根系的研究 q生态学杂志 ot||v otuktl }us p uw
廖利平 o陈楚莹 o张家武等 q杉木 !火力楠纯林及混交林细根周转的研究 q应用生态学报 ot||x oyktl }z p ts
温达志 o魏 平 o孔国辉等 q鼎湖山南亚热带森林细根生产力与周转 q植物生态学报 ot||| ouvkwl }vyt p vy|
杨玉盛 o陈光水 o何宗明等 q杉木观光木混交林和杉木纯林群落细根生产力 !分布及养分归还k英文l q应用与环境生物学报 oussu o{kvl }uuv p uvv
杨玉盛 o陈光水 o何宗明等 q杉木观光木混交林群落细根净生产力及周转 q林业科学 ousst ovzk专刊 tl }vx p wt
杨玉盛 o陈银秀 o何宗明等 q福建柏和杉木人工林凋落物性质的比较 q林业科学 oussw¤owsktl }u p ts
杨玉盛 o郭剑芬 o陈银秀等 q福建柏和杉木人工林凋落物分解及养分动态的比较 q林业科学 oussw¥owskvl }t| p ux
杨玉盛 o林先富 o俞新妥等 q杉木套种山苍子模式的结构与生物量初步研究 q福建林学院学报 ot||t ottkwl }vwt p vw{
张其水 o俞新妥 q连栽杉木林的根系研究 q植物生态与地植物学报 ot||t otx }vzw p vz|
章浩白主编 q福建森林 q北京 }中国林业出版社 ot||v
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°µ¨ª¬·½¨µŽ≥ o¤® ⁄ • o¤½¬¤¶½qŒ±·¨µ¤¦·¬√¨ ©¨©¨¦·¶²©¤·°²¶³«¨µ¬¦≤’u ¤±§¶²¬¯2‘¤√¤¬¯¤¥¬¯¬·¼²±©¬±¨ µ²²·¶²© Ποπυλυστρεµυλοιδεσq∞¦²¯ „³³¯¬ousss otsktl }t{ p vv
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