亞熱帶次生林不同演替階段樹種細(xì)根相互作用特征.pdf

1、森林中多個(gè)樹種共存可以提高林分生物多樣性及森林生態(tài)系統(tǒng)功能。然而，森林中樹種間的生態(tài)位差異和利用土壤資源的能力都會影響樹種間相互作用和森林生態(tài)系統(tǒng)功能。細(xì)根(≤2mm)是植物吸收養(yǎng)分和水分的重要部分，為樹木生長提供重要保障。因此，相對于地上部分樹木對光源的競爭，地下細(xì)根相互作用對不同樹種共存、森林種群動態(tài)的影響更為顯著。
　　 本研究在湘中丘陵區(qū)選擇天然更新的馬尾松（Pinusmassoniana）—石櫟（Lithocarpus

2、glaber）針闊混交林、石櫟—青岡（Cyclobalanopsisglauca）常綠闊葉林2種森林類型，以演替先鋒種（馬尾松）和演替后期期樹種（石櫟和青岡）為研究對象，用根鉆采集細(xì)根樣品，測定細(xì)根生物量和形態(tài)構(gòu)型參數(shù)。研究不同演替階段樹種的細(xì)根垂直分布特征、形態(tài)參數(shù)變化及細(xì)根參數(shù)與土壤化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系，探討不同演替階段樹種細(xì)根相互作用機(jī)制。主要研究結(jié)果為:
　　 (1)不同演替階段樹種細(xì)根生物量在0-30cm土層的分布趨勢不同，

3、各樹種的細(xì)根主要分布在表層土(0-10cm)，占細(xì)根總生物量的55％-60％。但馬尾松、石櫟的細(xì)根生物量在土壤垂直剖面呈鑲嵌分布，石櫟、青岡細(xì)根生物量均隨土層加深而呈指數(shù)遞減，表明不同演替階段樹種生長在一起時(shí)有不同細(xì)根分布策略。
　　 (2)馬尾松和石櫟生長在一起時(shí)，馬尾松主要通過擴(kuò)展土壤空間來獲得資源，細(xì)根的生物量較大;石櫟則通過增加比根長、比表面積，形成更復(fù)雜的細(xì)根形態(tài)，提高養(yǎng)分利用效率。當(dāng)競爭壓力增加時(shí)，兩個(gè)樹種細(xì)根占據(jù)土

4、壤養(yǎng)分空間的能力均減弱，表現(xiàn)為較小的生物量和根長密度;不管競爭壓力是大是小，石櫟細(xì)根均表現(xiàn)出復(fù)雜的細(xì)根形態(tài)，保持較高土壤養(yǎng)分利用效率。
　　 (3)石櫟和青岡生長在一起時(shí)，青岡的細(xì)根生物量和根長密度較高;當(dāng)競爭壓力增加時(shí)，兩個(gè)樹種細(xì)根的比根長、比表面積較小，土壤養(yǎng)分利用效率均減弱。由于石櫟與青岡均為演替后期樹種，又屬于同一科，呈現(xiàn)相似的細(xì)根形態(tài)和變化特征。
　　 (4)總體上來看，石櫟與青岡細(xì)根生物量垂直分布特征一致，細(xì)

5、根形態(tài)也較為相似，表明兩個(gè)樹種對土壤資源的利用存在生態(tài)位重疊;而馬尾松與石櫟細(xì)根生物量垂直分布呈鑲嵌型，細(xì)根形態(tài)可塑性差異較大，表明兩個(gè)樹種對土壤資源利用不同，存在生態(tài)位分離?？梢?，石櫟與青岡之間的地下競爭要強(qiáng)于馬尾松與石櫟。
　　 (5)土壤化學(xué)性質(zhì)是影響細(xì)根特性的重要環(huán)境因子，不同演替階段樹種0-30cm土層細(xì)根各參數(shù)與土壤有機(jī)C、全N、P和pH值相關(guān)性存在差異。在馬尾松-石櫟林中，馬尾松細(xì)根各參數(shù)受土壤有機(jī)C和P影響較大;