多年冻土区非生长季主要乔木树种根系分解及养分释放特征

作     者：刘思琪 满秀玲 张頔 徐志鹏 Liu Siqi;Man Xiuling;Zhang Di;Xu Zhipeng

作者机构：东北林业大学哈尔滨150040 

出 版 物：《东北林业大学学报》 (Journal of Northeast Forestry University)

年 卷 期：2022年第50卷第3期

页      面：42-50页

学科分类：07[理学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(31770488) 

主　　题：树木根系 根系径级 根系分解 根系养分释放 非生长季 大兴安岭地区 

摘      要：在寒温带多年冻土区大兴安岭地区的黑龙江省漠河试验地,选择具有代表性的主要森林类型兴安落叶松(Larix gmelinii)林、樟子松(Pinus sylvestris ***)林、白桦(Betula platyphylla)林、山杨(Populus davidiana)林为研究对象;采用野外埋袋法,将4种树木3个径级(d)的根系(细根(d≤2 mm)、中根(2 mmd≤5 mm)、粗根(5 mmd≤10 mm)),于2020年8月份埋入不同深度(h)土壤(0h≤10 cm、10 cmh≤20 cm、20 cmh≤30 cm)进行分解试验,测试根系质量保持率、养分元素释放率;采用三因素方差分析法,分析树种、分解时间、根系径级及各因子交互作用对根系质量保持率及碳、氮、磷元素释放率的影响;采用Pearson相关分析法,分析不同径级根系质量保持率与根系初始化学成分的相关性;探讨不同树种不同径级根系在非生长季的分解及养分释放特征。结果表明:①不同土壤深度根系质量保持率均随根系直径增大而增大,在非生长季,4个树种根系质量保持率在68.38%~92.03%之间;白桦和山杨根系分解速率高于兴安落叶松和樟子松,封冻期根系分解速率显著高于冻结期、冻融期。②非生长季4个树种根系分解N释放率在8.78%~44.03%之间,且白桦和山杨根系N释放率大于兴安落叶松和樟子松;3个土层各径级根系N释放率总体表现为中根较高。4树种根系P释放率在-16.86%~69.26%之间,且山杨根系P释放率高于兴安落叶松和樟子松;不同土层中各径级根系之间P释放规律不明显,但不同季节P释放率差异较大,在封冻期除樟子松根系出现富集以外,其它3个树种各径级根系均表现为P释放;冻结期4树种根系总体表现为P富集,冻融期除10 cm土层白桦细根出现P富集以外,其它树种各径级根系均表现为P释放。③各树种根系质量保持率,与初始C、N、P质量分数(w),以及与w(C)∶w(N)、w(C)∶w(P)均显著相关。由此可见,非生长季根系分解和N养分释放主要集中在封冻期,分别占非生长季总量的62.22%、40.65%;P释放主要集中在封冻期、冻融期,冻结期表现为P富集。