帽兒山七樹種細(xì)根解剖結(jié)構(gòu)與碳和氮季節(jié)變化研究.pdf

1、樹木細(xì)根最重要的生理功能是吸收養(yǎng)分和水分,支持樹木生長。在根系分支結(jié)構(gòu)中,1-2級(jí)根是典型的吸收根,壽命較短,在資源吸收和生態(tài)系統(tǒng)C和養(yǎng)分循環(huán)中扮演重要角色。研究前兩級(jí)根的解剖結(jié)構(gòu)與養(yǎng)分(碳和氮)濃度,對(duì)理解細(xì)根結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系、預(yù)測根系壽命以及評(píng)估1-2級(jí)根在森林生態(tài)系統(tǒng)碳氮循環(huán)中的貢獻(xiàn)具有重要意義。為此,本研究以東北地區(qū)七個(gè)主要造林樹種水曲柳(.Fraxinus mandshurica)、黃波羅(Phellodendron amur

2、ense)、胡桃楸(Juglans mandshurica)、落葉松(Larixgmelinii)、紅松(Pinus koraiensis)、樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)和云杉(Picea koraiensis)為研究對(duì)象,測定1-2級(jí)根解剖結(jié)構(gòu)及全碳、全氮、TNC(非結(jié)構(gòu)性碳水化合物,total non-structural carbohydrates)、可溶性氮濃度的季節(jié)變化,分析全碳、全氮

3、、TNC和可溶性氮濃度的相關(guān)性以及解剖結(jié)構(gòu)對(duì)養(yǎng)分(碳和氮)濃度的影響,并引用數(shù)據(jù)分析細(xì)根碳和氮濃度對(duì)細(xì)根壽命季節(jié)變化的影響。研究結(jié)果如下:
　　 (1)七樹種1-2級(jí)根解剖結(jié)構(gòu)具有明顯季節(jié)變化。在春季,根直徑和維管束直徑最小,維根比最低,皮層薄而皮層比例最高,而且多原型根比例最低；秋季則相反。因而春季根的吸收功能可能較強(qiáng),而秋季根運(yùn)輸功能較強(qiáng)。
　　 (2)七樹種1-2級(jí)根中,TNC濃度占全碳濃度的26％～43％,可溶性

4、氮占全氮濃度的6％～28％。春季細(xì)根全碳濃度最低而全氮濃度最高,夏季全碳濃度最高,秋季全氮濃度最低；TNC和可溶性氮濃度均是夏季最低。相關(guān)分析表明,每個(gè)樹種中全碳與全氮濃度均顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01),而TNC與可溶性氮濃度呈顯著正相關(guān)(P<0.01)。全碳濃度增加顯著降低了TNC和可溶性氮濃度,而全氮濃度增加顯著提高了TNC和可溶性氮濃度。這些發(fā)現(xiàn)證實(shí):細(xì)根可溶性碳、氮濃度與全碳、全氮濃度關(guān)系緊密。
　　 (3)七樹種前兩級(jí)根

5、解剖結(jié)構(gòu)與碳和氮濃度密切相關(guān)。相關(guān)分析表明,細(xì)根TNC和可溶性氮濃度均隨著皮層厚度和皮層比例增加而顯著增加(P<0.01),隨著維管束直徑和維根比增加而降低；全氮濃度的變化與可溶性氮濃度一致；而全碳濃度與四個(gè)因子均正相關(guān)。表明皮層組織的變化可顯著引起氮(全氮和可溶性氮)和TNC濃度的變化,而皮層組織和維管組織的變化共同影響全碳濃度的變異。
　　 (4)七樹種中,多數(shù)細(xì)根平均壽命春季最低。相關(guān)分析結(jié)果顯示,在春季出生的細(xì)根,平均壽