亚热带6种常绿阔叶林树种细根结构和功能异质性研究

【摘要】本研究以福建万木林自然保护区6种常绿阔叶林树种为研究对象,通过采用挖土块的方法在野外采集树种的细根样品,对1-5级根序的结构参数(主要是细根数量、分支比例),形态参数(主要是直径、根长、比根长、组织密度、比表面积、生物量)进行了研究,并使用Li-6400便携式光合测定仪对不同根序的呼吸进行了测定,最后对6种树种细根不同根序的化学养分含量(主要是C、N、P)进行了测定；并重点研究了树种,根序及其交互作用对细根结构,形态,呼吸以及养分含量的影响及细根形态,呼吸及养分含量之间的关系；同时还对6种树种的叶片进行了采集,测定其养分含量(主要是C、N、P),并对细根和叶片养分含量之间的相关性进行了研究。以上研究结果表明：(1)沉水樟,细柄阿丁枫和米槠细根分支比表现出在1,2级之间(4倍以上)明显大于其它分支水平之间(3倍左右),其余3种树种则是在3,4级间细根分支比最大,其中浙江桂达到8.65倍,其它分支比例则大致为3倍左右；6种树种细根1,2级数量占到总数的70%-90%；6种树种细根数量随根序变化均呈现出指数函数变化。方差分析发现：浙江桂和米槠细根分支水平对细根分支比均有极显著影响(P<0.01),对其余4种树种细根分支比均有显著影响(P<0.05),树种对细根分支比例有显著影响(P<0.05),树种与分支水平的交互作用对6种树种细根分支比均有极显著影响(P<0.01)。(2)6种树种细根直径,根长,组织密度随根序升高逐渐增大；比根长,比表面积逐渐减小,生物量并未表现出一致的变化规律,6种树种细根生物量主要集中在高级根部分。6种树种细根直径,根长,比根长,组织密度以及生物量与根序之间回归分析发现：它们与根序之间具有指数函数,线性函数,二次函数,三次函数或者幂函数关系。相关分析表明：6种树种细根形态指标间基本表现出极显著的相关性(P<0.01)；而不同根序间比根长、直径和组织密度的相关分析表明：树种间1-4级根的比根长变异主要由组织密度引起,而5级根的比根长变异则由直径引起,同时在1级根中组织密度与直径呈现出权衡的关系。方差分析表明：树种对细根直径,根长,比表面积及生物量均有极显著影响(P<0.01),对比根长有显著影响(P<0.05),而对组织密度的影响则不显著(P>0.05)；树种和根序的交互作用对细根根长,直径以及生物量均有极显著影响(P<0.01),对组织密度有显著影响(P<0.05),对比根长和比表面积影响不显著(P>0.05)；根序对6种树种细根根长,直径,比根长,比表面积及生物量的影响并未达到一致,而对6种树种细根组织密度均有极显著影响(P<0.01)。(3)6种树种中除沉水樟细根C含量表现为随根序升高而增加外,其余5种树种细根C含量均没有明显变化规律；6种树种细根N、P含量基本表现为随根序升高而降低,C/N随根序升高而增加；而6种树种细根N/P随根序升高均没有明显变化规律；同时一级根的N、P含量和N/P相比于整个细根更接近于叶片。回归分析发现：6种树种细根N、P含量及C/N均随根序变化呈现出系统的变化,这种变化可分别用指数函数,三次函数或线性函数来表征；而除观光木和米槠细根C含量可用三次函数表征外,其余3种树种细根C含量均不能用回归模型进行表征。相关分析表明：6种树种细根C含量与形态特征间相关性并不显著(P>0.05),N、P含量、C/N与形态特征间相关性较好；在较高级根中C、N含量之间呈现相关性,在较低级根中N、P含量呈现相关性,同时C/N、N/P的变化均主要由N含量变化决定；细根各个根序及总的根序与叶片N、P含量和N/P之间的相关性并不显著(P>0.05)。方差分析发现：树种对细根C、N、P含量和C/N、N/P具有极显著影响(P<0.01)；根序对6种树种细根N、P含量和C/N有极显著或显著影响(P<0.01,P<0.05),对C含量和N/P影响并不显著(P>0.05)；树种和根序的交互作用对细根C、N、P含量和C/N有极显著或显著的影响(P<0.01,P<0.05),对N/P影响不显著(p>0.05)。(4)6种树种细根比根呼吸均随根序的升高呈极显著下降(P<0.01),这种变化可分别用二次函数,三次函数,指数函数或幂函数来拟合。相关性分析表明：细根比根呼吸与形态和养分的关系均在同一树种不同根序之间的相关性比较显著(P<0.05；P<0.01),而在同一序级不同树种之间的相关性并不显著(P>0.05)。协方差分析表明：比根呼吸与比根长的相关性在不同树种间具有差异,但在不同根序间表现一致。比根呼吸与氮浓度的相关性在不同树种和根序间均表现不一致。方差分析表明：树种、根序及其交互作用对6种树种细根比根呼吸均有极显著影响(P<0.01)。
【作者】熊德成；
【导师】杨玉盛；
【作者基本信息】福建师范大学，自然地理学，2012，硕士
【关键词】亚热带；常绿阔叶林；细根；结构；形态；呼吸；养分含量；异质性；

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