全 文 ：广 西 植 物 Guihaia 22(6)：509— 512 2002 年 11月
西双版纳不同热带森林群落
土壤表层 的细根年动态
施济普 ，唐建维
(中国科学院西双版 纳热带植物园 ，云南勐腊 666303)
摘 要：用钻土蕊法和内生长土蕊法研究了西双版纳 4个不同的热带森林群落一年 内细根现存量和两个群
落长入细根量的动态变化，结果表明：在原始群落中活细根现存量 6～12月问相对较大，峰值为 1o月份，在 2
～ 6月间相对较少 ，死细根现存量高值出现于 4月中后期，最小值出现于 8月。人为干扰较大的 15年生群落
和人工群落活细根现存量在各个月份出现不规律的变化，死细根现存量与原始林有类似的变化规律。3o年
生群落活细根现存量在 6～10月份相对较大，低值出现于 2月，死细根现存量高峰值则出现于 6月，低峰值出
现在 8月。细根长入量在原始群落和人工群落 4～6月期间量最大，人工群落于上年 12～2月份出现最低值。
关键词 ：西双版纳 ；细根现存 量 ；长入细根量 ；动态变化
中图分类号 ：Q948 文献标识码 ：A 文章编号 ：1000-3142(2OO2)O6一O5O9一O4
Fine root dynamics of ；everal types pf tropicalI O ti I-s i oI- lC
comm unities in Xishuangbanna
SHI Ji—pu，TANG Jian-wei
(Xishuangbanna Tropical Botanical Garden，Chinese Academy of Sciences，M engla 666303，China)
Abstract：Fine root biomass and ingrowth biomass in several tropical communities were measured． Results
showed that the biomass of primary community was low from February tO J une and high from J une tO Decem—
ber，and the peak value was presented in October．Died fine root biomass of primary community reached the
highest in April and fell at the lowest in August．In the 1 5-year-old community and artificial community，died
fine root biomass dynamic was similar with that of the primary comm unity．Fine root biomass in 30一year—old
community was high from J une tO October and low in February，and died fine root biomass was high in J une
and low in August．The ingrowth biomass of primary comm unity and artificial community reached the highest
from April tO J une，and fell at the lowest from last December tO February in artificial community．
Key words：Xishuangbanna；fine root biomass~ingrowth fine root biomass；dynamic
根系是森林群落的重要组成部分(1]。在森林
生态系统初级生产力分配中占有较大 比例，并在养
分循环中起着重要作用( ，细根死亡是有机质和养
分元素向土壤归还 的重要途径(3]，通过根系死亡归
到土壤中的氮量 比通 过地上 部凋 落物 多 15 ～
58％(4]，有人认为细根的年生产量可以与叶的年生
产量相 比(5]或 要 大 于 地 上 部 分(2．63。细 根在 不 同
时期的数量及变化规律直接或间接地可以反映群落
的某些特征，近二十年来 ，随着对根系作用和功能认
识的不断深入 ，对细根的研究 已成为森林生态学研
收稿 日期 ：2001—07—09
作者简介 ：施济普(1974一)，男 ，云南宣威市人 ，研究实 习员 ，从事植物生态学研究 。
基金项 目：中国科学院“九 ·五”重大项 目(KZ95T一04—02—07)；中国科学院创新基地项 目；中 国科学 院西 双版纳热带植物 园蔡希陶青年
科学基金。
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究的热点(z]，国内已有不少的学者作过关于细根的
各种研究和报道(7~153，国外也有许 多相关的研究
报道(16～19)，但很少见关于热带森林细根生长动态，
特别是关于西双版纳热带森林细根年动态的报道。
笔者于 2000年对西双版纳 4种常见不同类型的群
落根系动态特征进行了初步研究 ，现将结果报道如
下 。
1 研 究地 的 自然概况
研究地位于西双版纳州勐腊县勐仑镇，地理位
置约为 21。105 N，101。12 E，海拔约为 700 m，属北
热带季风气候 ，年平均降雨量为 1 557 mm，全年干
湿季分明，干季(11～4月)降雨量为 264 mm，占年
降雨量的 17 。雨季 5～1O月，降雨量为 1 293
mm，占年 降 雨 量 的 83 ，年 平 均相 对 湿 度 为
86 9／6，太阳辐射量为 8．145×10 kw／m2a，日照时
数为 17 873．8 h，年平均气温为 25．3。C，最冷月(1
月)均温 15．5。C。研究年度为 2000年本地区各月
平均气温和降雨量如表 1。各研究样地距本单位气
象站最远距离为 7 km。
本文所研究的 4个群落中原始群落是以番龙眼
(Pometia tomentosa)为优势种的热带雨林，群落高
30~40 m，群落内乔木层林木(胸径大于 5 cm)密度
730株／hm2。群落内除番龙眼外有云南玉蕊(Bar—
ringtonia pendula)、大叶白颜树(Gironniera subae—
qualis)、千果榄仁(Terminalia myriocarpa)等，有
表 1 2000年西双版纳植物园各月平均气 温和降雨量
Table l The average monthly temperature and amount of monthly precipitation in Xishuan anna in 2000
较明显的结构及层次。15年生次生群落(15年生群
落)，群落 内乔木层优 势种 为 中平 树 (Macaranga
denticulata)、越北 巴豆 (Croton kongensis)、车 里 暗
罗(Polyalthia cheliensis)、假 海桐 (Pitosporopsis
kerrii)、木姜子 (Litsea sp．)等 ，平均高 1O～15 m，
乔木层林木密度 为 2 240株／hmz。为热带雨林刀
耕火种丢荒后形成 的不稳定群落。3O年生次生群
落(30年生群落)，优势种为岩豆树(Miletia lepto—
botry)、蒲桃 (Syzygium sp．)、印度栲(Castanopsis
indica)、披针叶楠木(Phoebe lanceolata)等 ，平均高
为 15~20 m，乔木层林木密度 1 240株／hm2，同样
为热带雨林刀耕火种丢荒后形成的不稳定群落，群
落内有大量的木质藤本，部分先锋树种逐渐衰退 ，开
始出现雨林成分。人工群落 为 3O年生以橡胶树
(Hevea brasiliensis)为优势种(2]的单优群落，群落
高 15～25 m，乔木层林木密度 370株／hm2。各样
地的土壤为砖红壤 ，土层深厚 ，坡度约为 1O。。
2 研 究方法
细根现存量采用钻土蕊法(6]在各典型 的林地
内随机选取长 60 m 的一条样线 ，每 2 m间设一点
(每群落各 31点)，用土钻取样后带回实验室，拣出
所有的根系，用清水除去泥沙 ，并根据细根的颜色和
弹性分选出死细根和活细根 ，细根标准为直径 0．2
cm(5]以下的根系，原始群落、人工群落长人细根量
用内生长土蕊法(6]，即在每次钻取土样后用无根土
和细沙混和填人，让其生长 2个月后在原点钻取土
样带回实验室挑选长人的细根 ，用清水除去泥沙，各
样品用分析天平称其鲜重和干重，干重样品为 8O。C
下的恒重，31点平均折合 1 m3体积内的细根量为
各样地单位体积内细根干重。土钻内径 9．8 cm高
5 cm，取样时间为 2、4、6、8、10、12月的每月 2O号，
前后不超过 1 d。由于对群落中某一种植物研究困
难(17]，细根为取样点所有植物根系。
3 结果分析
3．1四个群落中死、活细根现存量的季节变化
细根现存量的年变化(图 1)在原始林 中从 2月
份开始逐渐增多至 12月份略有下降的趋势，6～12
月间相对较大 ，峰值为 1O月份，出现于本年度降雨
量峰值之后 ，在 2～6月问相对较少，出现于干季中
后期。死细根现存量总体上变化 比较平缓，高值出
现于 4月 ，即干季的中后期，最小值 出现于月平均气
温和降雨量相对较高 的 8月。受人为干扰较大的
15年生群落和人工群落活细根现存量在一年中分
别出现 3个高峰期，各个月份出现不规律的变化，这
可能与人为干扰较大和群落中各类树种生物学特性
有关 ，其中人工群落第一个峰值出现的 4月，正是林
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5期 施济普等：西双版纳不同热带森林群落土壤表层的细根年动态 51l
内优势种橡胶新叶萌发之后 ，死细根现存量与原始
林有相似的变化规律 。3O年群落活细根现存量从 2
～ 8月有逐渐上升的趋势 ，8月后 略呈下降趋势，在
各月之间相差不大 ，其中于 6～lO月份相对较大，低
值出现于降雨量和气温相对较低 的 2月，与之相关
的 l、2月平均气温和降雨量分别为 l5．4 oC、7 mm，
17．9。C、21 am(表 1)，低温和较少的降雨量是导致
活细根现存量较少的原因。死细根现存量高峰值则
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出现于 6月间，可能与干旱和高温有关，低峰值出现
在 8月，这时正是一年内水热条件较好植物旺盛生
长期 。
3．2各群落 细根长入量 的年变化
细根长人量(图 2)在原始群落 4～6月期间量
最大，低值出现于上年 l2～2月间，与本地水热条件
变化趋势相一致 ，8～i0月出现另一个低长人量，但
此时水热条件较好，地上部分旺盛生长，低长人量可
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30年生群落 30 years old coamunity ~Month
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图 1 四个群落中死、活细根现存量的年变化
Fig． 1 The dynamic fine roots biomass and died fine roots blomass in 2000
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原始群落 Wi Idwood communi ty 月Month
图 2 2000年 各群落细根长入量年 动态
Fig．2 The dynamic of ingrowth fine rOOtS biomass in 2000
能与地上部分和地下部分交替生长现象[20]有关。
人工群落细根长人量同样在 4～6月期间量最大，这
时水分和热量配合 比较好，有利于根系的生长，在 8
～ lO月份出现一个低峰值，以后降至较低水平。细
根生长至积累到一定的量与群落本身物种组成 、细
根寿命长短以及人为干扰强度等因素有关，人工群
落的上层树种为单一的橡胶树，由于割胶，林地管理
等活动在群落中较为频繁，该群落也是人为干扰最
大的群落，细根长人量在此期间内高低可能与人为
干扰及橡胶树地上部分和地下部分交替生长有关。
由于 l、2月月平均气温和降雨量较低，抑制 了植物
的生长，人工群落细根长人量于上年 l2～2月份出
现最低值，与原始群落相似。两群落细根现存量峰
值分别出现于长人细根量峰值之后 。
4 小 结
研究区的气候特点决定 了各群落死、活细根现
存量及长人细根量存在一定 的相似性：活细根现存
量的年变化在原始群落中 6～l2月间相对较大，其
它 3个群落相对高值也在此段时间内，死细根现存
∞ ∞ ∞ ∞ 5；∞ ∞ ∞
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量高值一般于 4月即干季的中后期，最小值出现于
月平均气温和降雨量相对较高的 8～10月间，人为
干扰较大的 15年生群落和人工群落，与之有类似的
变化规律。但由于群落类型和人为干扰强度不同，
各群落又有不同的特点 ：原始林群落内活细根现存
量的年变化从 2月份开始逐渐增多 ，至 12月份略有
下降的趋势，峰值为 1O月份，在 2～6月间相对较
少 ，受人为干扰较大的 15年生群落和人工群落活细
根现存量在一年中分别出现 3个峰值，3O年生次生
群落活细根现存量从 2～8月有逐渐上升的趋势，8
月后略呈下降趋势，根量在各月之间总体相差则不
大，其中于 6～1O月份相对较大，低值 出现于降雨量
和气温相对较低的 2月。死细根现存量在各群落中
总体上变化 比较平缓 ，原始群落、人工群落和 15年
生群落高峰值出现于 4月即干季的中后期 ，而 3O年
生次生群落死细根现存量高峰值则 出现于 6月问。
细根长人虽然原始群落与人工群落同样在 4～6月
期间量最大，但人工群落在 8～1O月份还出现另一
个较低的峰值。根系生长约在高生长停止后 1～2
个月左右t2o3，以橡胶为优势种的人工群落细根长人
量峰值除 4～6月高峰值外 ，在 8～10月有另外一个
低的峰值。
随着对热带森林群落研究的不断深人，对群落
根系的认识远不止支持和吸取养分的功能，热带地
区森杖群落丰富的物种组成 ，林下的草本及灌木植
物根系生长 ，给各类型群落根系，特别是细根在群落
内的生长、功能及动态带来更多更丰富的规律。死 、
活细根现存量以及细根长人量除与群落特性 ，群落
内物种组成，以及各物种本身生物学和生态学特性
有关外，还与本地区各种气候特点，特别是与当年的
气候特点等存在直接的关系，这些因素又会影响细
根生长速率、细根在土壤中的寿命及死细根分解速
率；细根同样与人为干扰和各生物因素存在着密切
关系。在研究过程中样本的选取，细根挑选 ，清洗过
程，对纤弱的细根来说 ，同样会给细根计量带来这样
或那样的偏差。这样就 给细根的研究带来许 多困
难。另外不同取样时间以及间隔时间内可能会有一
些不同的规律性出现。因此对于各种因素对不同的
热带群落植物死、活细根及细根长人量的影响尚有
待进一步研究。
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6800bp——
9416bp一
231 30bp一
加样子L—
M 2 3 4 5
图 3 七子花不同器官 DNA凝胶 电泳结果
Fig．3 The agarose gel analysis of H eptacodium
miconioides DNA extracted from different organs
七子花不同器官 DNA0．8％琼脂糖凝胶电泳(含 5 mg／mL溴乙
锭)鉴定 ，1xTAE缓冲液，6 V／cm 电压强度。M：2DNA／Hin
dlI标准分子量参照物。1～5．七子花的不同器官的DNA，分别
为嫩I1 、老叶、嫩茎 、老茎、枝芽。
Heptacodium miconioides DNA extracted with different meth—
ods was determined by 0．8％ agarose gel(including 5 mg／mL
EB)。1 X TAE bufer，6 V／cm voltage intensity．M ；2DNA／
Hin dII molecular weight standard．1～ 5．Heptacodium mico—
nioides DNA extracted from different organs，it was tender leav—
as，older leaves，twig，older stem and side-bud for each．
嫩越好，这样有利于 DNA的质量的进一步提高。
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