晋西黄土区油松人工林密度和立地对细根特征的影响OA北大核心CSTPCD

【目的】探究不同林分密度、坡度和坡向条件下油松人工林细根(≤2 mm)生物量和细根形态的垂直分布规律,为晋西黄土区植被管理和生态建设评价提供依据。【方法】以油松人工林为研究对象,选择不同林分密度M1(<2000株/hm^(2))、M2(2000~3000株/hm^(2))、M3(3000~4000株/hm^(2))、M4(4000~5000株/hm^(2))、M5(>5000株/hm^(2)),不同坡度(≤20°、20°~30°、30°~40°)和坡向(阴坡和阳坡)的样地,采用根钻法分层获取0~100 cm土层中的细根,对细根生物量密度、根长密度、组织密度、比根长和比表面积的垂直分布特征及其影响因素进行研究。【结果】(1)0~100 cm土层的细根生物量密度随林分密度增大呈单峰变化趋势(M4密度条件下达到最大值606.19 g/m3),不同坡度和坡向条件下细根生物量密度及其垂直分布没有明显变化趋势。细根生物量密度随土层深度增加呈显著递减趋势(P<0.05),主要集中在0~20 cm土层中,占比38%以上。(2)随着林分密度增加,0~100 cm土层的细根根长密度呈单峰变化趋势(M4密度下达到最高值3639.73 m/m^(2)),比根长和比表面积呈先减小后增加的趋势(在M4密度下达到最低值:比根长601 cm/g,比表面积101.09 cm^(2)/g)。坡度和坡向对细根形态及其垂直分布的影响均不显著。垂直方向上,各林分密度0~40 cm土层的细根根长密度占比均在60%以上。在0~20 cm土层,比根长和比表面积随林分密度的增加先减少后增加(P<0.05)。(3)相关性分析显示,林分密度和土层深度对细根生物量密度和细根形态有显著影响。细根生物量密度和根长密度与林分密度、土壤全碳、全氮以及有机碳显著正相关,与土壤深度和C∶N显著负相关。比根长、比表面积与林分密度和土壤有机碳显著负相关,与土壤深度显著正相关(P<0.05)。【结论】林分密度是油松人工林细根特征的关键调控因子,可通过林分管理措施来调整人工林林分密度以及细根生存策略,以此提高油松人工林应对环境胁迫的适应性,为半干旱区人工林可持续经营提供理论支持。