東北5個(gè)樹(shù)種根系結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、根系在陸地生態(tài)系統(tǒng)碳和養(yǎng)分循環(huán)過(guò)程中扮演重要角色，以前的研究多側(cè)重于直徑小于某個(gè)級(jí)別的細(xì)根，例如直徑小于2mm，或者前5級(jí)根序的細(xì)根，這些直徑較小的根是根系統(tǒng)中比較活躍的部分，對(duì)于認(rèn)識(shí)根系的功能具有重要作用，但我們對(duì)根系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)還不十分清楚，為此本文在不同地點(diǎn)通過(guò)挖掘法和完整土塊法取樣，獲得紅皮云杉(Picea koraiensis)、紅松(Pinus koraiensis)、糠椴（Tilia mandshurica）整體根系（涼水

2、國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)）以及興安落葉松(Larix gmelinii)和水曲柳(Fraxinus mandshurica)整體根系（尖砬溝森林培育試驗(yàn)站）的樣品。解剖分析各級(jí)根序的平均直徑、單個(gè)根平均長(zhǎng)度和比根長(zhǎng)等形態(tài)特征，以及分枝比、節(jié)間長(zhǎng)度和分枝密度等構(gòu)型特征，并根據(jù)這些指標(biāo)推算根系統(tǒng)總的生物量，擬合根系統(tǒng)總生物量與根系基徑，以及各指標(biāo)與根序的相關(guān)關(guān)系，結(jié)果顯示:
　　5個(gè)樹(shù)種根系統(tǒng)整體上符合West對(duì)維管植物的自相似分形模型的推測(cè)

3、，其中各級(jí)根序的根個(gè)數(shù)和平均根長(zhǎng)完全符合模型的推測(cè)，隨根序的增加，分枝比減小，單個(gè)根平均長(zhǎng)度增加;模型對(duì)總的橫截面積的假設(shè)并沒(méi)有體現(xiàn)在所有根序中，其中3-7級(jí)根序橫截面積差異不顯著，統(tǒng)計(jì)學(xué)上可以認(rèn)為是相等的，而1、2級(jí)根以及7級(jí)以上根序總的橫截面積差異顯著，不符合West模型的推測(cè)。
　　5個(gè)樹(shù)種形態(tài)和構(gòu)型指標(biāo)間的比較分析表明，5個(gè)樹(shù)種的根系形態(tài)特征（直徑、平均根長(zhǎng)和比根長(zhǎng)）和構(gòu)型特征（分枝比、節(jié)間長(zhǎng)度和分枝密度）均隨根序的增加而

4、有規(guī)律的變化，其中直徑、平均長(zhǎng)度和節(jié)間長(zhǎng)度隨根序的增加而增加，比根長(zhǎng)、分枝比和分枝密度則隨根序的增加而減小，不同地點(diǎn)的多個(gè)樹(shù)種（針葉和闊葉樹(shù)）均出現(xiàn)這種規(guī)律表明這種規(guī)律很有可能對(duì)所有維管植物都是適用的。
　　所有樹(shù)種的形態(tài)指標(biāo)（直徑、長(zhǎng)度和比根長(zhǎng)）與根序的關(guān)系均符合雙因子指數(shù)方程，相關(guān)關(guān)系顯著;構(gòu)型特征比較復(fù)雜，分枝比5個(gè)樹(shù)種表現(xiàn)一致，與根序呈現(xiàn)雙因子指數(shù)關(guān)系，節(jié)間長(zhǎng)度和分枝密度只有兩個(gè)闊葉樹(shù)符合雙因子指數(shù)關(guān)系，其它三個(gè)針葉樹(shù)種表