川中丘陵区4种乡土阔叶树根系拓扑结构特征

编号 zgly0001696239

文献类型 期刊论文

文献题名 川中丘陵区4种乡土阔叶树根系拓扑结构特征

作者 牛牧  陈俊华  周大松  谢天资  别鹏飞  赵润  慕长龙 

作者单位 北京林业大学林学院  四川省林业科学研究院  四川龙门山森林生态系统国家定位观测研究站  绵阳师范学院生命科学与技术学院 

母体文献 南京林业大学学报(自然科学版 

年卷期 2020年02期

年份 2020 

分类号 S718.42 

关键词 川中丘陵区  乡土阔叶树  林木根系  拓扑结构  适应策略 

文摘内容 【目的】林木地下根系的养分竞争影响着林木生长、物种共存和森林群落动态,了解川中丘陵区乡土阔叶树根系构型的差异性和相似性,探讨它们在土壤环境中根系的适应策略,为该区域的防护林建设与植被恢复物种选择提供参考。【方法】以川中丘陵区带状采伐改造采伐带内补植的4种7年生乡土阔叶树桤木（Alnus cremastogyne）、香椿（Toona sinensis）、喜树（Camptotheca acuminata）、香樟（Cinnamomum camphora）作为研究对象,选择长势良好的桤木、喜树、香椿各7株,香樟6株,测定其地径、胸径、树高和冠幅。采用50 cm×50 cm的网格确定根系的分布位置,按1∶40的比例在50 cm×75 cm的坐标纸上准确绘制出根系的俯视图。将根系全部挖出后,测定各级根系长度及分支前后的直径、各级根数目,根系内、外部连接数目,以及连接长度等指标。【结果】①桤木根系以水平分布占绝对优势（水平分布半径是垂直分布深度的2.29倍）,侧根十分发达,根系浅层化;喜树主根十分发达,垂直分布深度是水平分布半径的2.71倍,但其侧根不发达;香樟和香椿则主根和侧根均十分发达。喜树、香樟和香椿均属深根性树种。根系水平分布半径除香樟和香椿间差异不显著外,其余均差异显著（df=3,F=145.007,P<0.01）;而垂直分布深度除香樟和喜树间差异不显著外,其余树种间均表现为差异显著（df=3,F=99.478,P<0.05）。②不同树种的根系拓扑指数之间存在显著差异,其中修正拓扑指数（qa、qb）、拓扑指数（TI）存在极显著差异(dfqa=3,Fqa=38.007,Pqa<0.01;dfqb=3,Fqb=4.066,Pqb<0.05;dfTI=3,FTI=69.561,PTI<0.01)。桤木、香椿的根系为叉状分支结构,它们的qa、qb、TI分别为0.160、0.097、0.673和0.122、0.047、0.635;喜树、香樟的根系则趋向于鱼尾形分支结构,qa、qb、TI分别为0.582、0.547、0.885和0.364、0.266、0.799。③不同物种的根系平均连接长度差异显著（df=3,F=6.166,P<0.05）。4种阔叶树根系的平均连接长度按大小排序为:香樟>香椿>桤木>喜树。【结论】桤木和香椿主要通过增加次级根系来扩大根系的分布范围,从而增大对营养物质的吸收;而香樟和喜树则主要通过根系垂直向土层中快速延伸,以扩大根系的有效空间,从而更加有效地从土壤中获取水分和营养物质。研究表明,4种乡土阔叶树种均能在川中丘陵区生长,但根据它们根系构型的差异和植物的生态学特性,桤木适合在光照相对充足的地段栽种,喜树、香椿适合在土壤相对肥沃、水分条件较好、光照相对充足的地段栽种,香樟适宜在土壤相对肥沃、水分条件较好的地段栽种。