古田山亚热带常绿阔叶林粗根空间分布特征及影响因子分析

• 作 者: 闫慧
• 机 构: 中国科学院大学
• 出 处: 中国科学院研究生院 中国科学院大学
• 发表日期: 2012年期
• 关键词: 粗根密度 空间分布特征 生物因素 环境因素 亚热带常绿阔叶林

粗根在森林生态系统内扮演重要角色，粗根空间分布不仅与环境因素有关还受到生物因素的影响，根密度可以很好地反映森林群落地下竞争情况。与传统研究粗根方法相比，探地雷达技术具有快速、非破坏、取样面积大等特点，在地下生态过程研究中具有很大的应用潜力。古田山自然保护区自然环境优越并发育有良好的天然植被，应用探地雷达技术研究古田山亚热带常绿阔叶林地下粗根分布特征具有重要意义。　　
粗根空间分布包括土壤深度的垂直分布及距树主干的水平分布。本文应用探地雷达技术，初步估算古田山24公顷监测样地内粗根密度，尝试回答:①新方法在成熟森林生态系统估算粗根密度是否可行？②从粗根密度与土壤、地形、物种丰富度、优势树种个体数、树木密度、树种胸径的回归分析中试图解释导致古田山亚热带常绿阔叶林地下粗根密度分布差异的原因。经过实验分析，我们发现:　　
1.粗根主要集中在地表下20～40cm土层范围。随着土壤深度的增加，根系密度呈迅速下降趋势;粗根密度在树种周围较集中，在较开阔的样地或距树木有一定距离处值较低。雷达探测的古田山不同生境粗根密度均值为4.495roots/m，符合大多数研究结果。　　
2.排除海拔影响下的不同生境间粗根密度差异显著，山脊的粗根密度大于山坡和山谷;优势种甜槠的粗根密度大于木荷。　　
3.土壤变化对粗根空间分布影响较大。深层土壤(40～60cm)的粗根密度与土壤的全磷含量呈显著负线性回归关系，与土壤有机氮矿化速率呈显著正线性回归关系。粗根密度与物种丰富度呈显著负线性回归关系，优势树种青冈、短柄袍栎、马尾松的个体数对地下粗根分布的影响显著。　　
4.0～40cm是粗根分布的“基础分布层”，大部分粗根都分布在此范围，并与土壤性质、地形变化、物种丰富度、稀疏物种丰富度、地上树木密度均没有显著的回归关系。40cm土壤深度以下，环境因素与生物因素均会限制粗根密度的大小，是植物根系减小空间重叠、邻根干扰、缓解竞争压力的“潜在分布层”。