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细根通常是指直径‘2mm的根,是植物养分和水分吸收的重要器官,具有无木质部、直径小、寿命短、周期快的特点,不仅是森林生态系统地下C库的重要组成部分,而且是地下生态系统最活跃的组分。细根周转(生长、衰老、死亡和分解过程)和细根内在养分浓度是研究细根对地下生态系统物质循环贡献大小的关键。马尾松(Pinus Massoni ana)是三峡库区主要植被组成成分,在森林资源和生态服务功能中占有重要地位。因此了解和量化马尾松细根周转和其内在养分格局,对预测马尾松对三峡库区地下碳储量的贡献和生态系统养分循环意义重大。本研究于2014年5月-2015年12月期间,采用完整土块法,每两月对0-30cm土层进行马尾松细根采样,共采样5次,研究细根养分化学计量特征;采用连续根钻法在林内固定取样点,各取样点分0-10cm、10-20cm、20-30cm 3个层次,每两月进行马尾松细根取样调查,共调查9次。同时结合分解袋法,进行分解袋回收试验。本研究旨在探索马尾松细根养分的分配格局,揭示细根周转与内外影响因子的关系,主要研究结果如下:(1)三峡库区马尾松细根C含量表现为随直径增大而增加,时间动态表现为先上升再下降的变化趋势;细根N、P、K、Ca和Mg含量表现为随直径增大而减小,时间动态基本表现为先上升在下降再上升的变化趋势,除直径1.5-2mm细根N、P和Ca含量表现为持续上升的变化趋势;细根C:N、C:P和N:P比值表现为随直径增大而增大,时间动态基本表现为先减少再增加再减少的变化趋势,除直径1.5-2mm细根C:N和C:P比值表现为持续下降的变化趋势。(2)马尾松细根在生长过程中,其C、N、P、K、Ca和Mg年变化量表现不同。其中,细根C表现为迁出状态;细根N、K、Mg表现为富集状态;细根P几乎不存在迁出或富集;细根Ca在不同径级细根中表现状态不一致,直径‘1.5mm细根表现为迁出状态,直径1.5-2mm细根表现为富集状态。(3)三峡库区马尾松细根在分解过程中,细根C含量表现为持续下降趋势,细根N、P、Ca含量基本表现为持续上升趋势,细根K和Mg含量表现为先下降再上升再下降的变化趋势;马尾松细根各养分元素的迁移模式不同,其中,细根C、K、Mg养分元素表现为释放,细根Ca养分元素表现为富集,直径‘0.5mm细根N和P养分元素表现为释放,直径0.5-2mm细根N和P养分元素在分解过程中出现富集现象。(4)马尾松细根分解总体表现为初期分解速率较快,后期分解速率则逐渐减慢。利用非线性指数方程求得直径‘0.5mm、直径0.5-1mm和直径1-2mm细根一年内的分解率分别为0.5180、0.3058、0.3058。通过相关分析结果表明,细根分解速率与初始N、P、K、Ca、Mg养分含量呈显著正相关,与C/N和C/P比值呈显著负相关(P‘0.05);通过冗余分析结果表明,在马尾松细根分解过程中,细根Ca含量和土壤温度是影响细根分解的主导因子,同时随着细根直径的增大,细根Ca含量对细根分解的影响力逐渐减弱,而土壤温度对细根分解的影响力则逐渐增强。(5)三峡库区马尾松活、死细根生物量,在林分水平上,具有明显的时间动态变化。活细根中,直径‘0.5mm、直径0.5-1mm、直径1-2mm细根生物量动态变化趋势基本一致,均出现两个峰值,分别在3月和9月。死细根中,直径‘0.5mm、直径0.5-1mm、直径1-2mm细根生物量动态变化趋势也基本相同,最大值出现在12月,最小值在出现9月。通过主成分分析结果表明,直径‘0.5mm细根生物量与细根化学成分、土壤Ca含量之间显著相关,直径0.5-2mm细根生物量与土壤温度、土壤湿度、土壤硝态氮、土壤铵态氮之间显著相关。(6)采用分室通量模型法,计算出马尾松直径‘0.5mm、直径0.5-1mm、直径1-2mm细根年生产量分别为0.13t/(hm~2·a)、0.49t/(hm~2·a)和0.37t/(hm~2·a),直径‘0.5mm、直径0.5-1mm、直径1-2mm细根年周转率分别为1.49/a、1.01/a和0.40/a。细根化学成分、生物量、土壤温度、土壤湿度、土壤Ca含量、土壤硝态氮和铵态氮对各径级细根生产量和周转率的影响程度不同。其中,土壤温度、土壤Ca含量显著影响直径‘0.5mm细根生产量与周转率,且土壤温度分别解释生产量和周转率32.8%和25%的变异,土壤Ca含量分别解释65.6%和73.1%的变异;细根生物量和生产量显著正相关,分别解释直径‘0.5mm、直径0.5-1mm和直径1-2mm细根生产量41.0%、41.1%和54.5%的变异;细根P、K显著影响直径‘0.5mm细根生产量,分别解释直径‘0.5mm细根生产量32.2%、39.2%的变异。