三峽庫區馬尾松細根分解及其養分釋放

王 娜，程瑞梅*，肖文發，沈雅飛

(1.中國林業科學研究院森林生態環境與保護研究所國家林業局森林生態環境重點實驗室，北京 100091；2.南京林業大學南方現代林業協同創新中心，江蘇 南京 210037)

三峽庫區馬尾松細根分解及其養分釋放

王 娜1,2，程瑞梅1,2*，肖文發1,2，沈雅飛1,2

(1.中國林業科學研究院森林生態環境與保護研究所國家林業局森林生態環境重點實驗室，北京 100091；2.南京林業大學南方現代林業協同創新中心，江蘇 南京 210037)

三峽庫區；馬尾松；細根分解；養分釋放

1 材料與方法

1.1 研究地概況

圖1 土壤表層(010 cm)的平均溫濕度Fig.1 Ttemperature and moisture at 010 cm soil layer

1.2 研究方法

1.2.2 化學成分分析 植物根樣采用C-N元素分析儀測定馬尾松細根C、N含量，HNO3-H2O2消解-ICP法測定細根P、K、Ca、Mg元素含量(相關實驗均通過3次重復實驗)。

1.2.3 數據分析

式中,W0為細根初始干重(g)，Wi為細根分解t時間后的干重，C0為細根初始養分濃度，Ci為細根分解t時間后的養分濃度。

Person相關分析法分析土壤溫度和濕度對細根分解的影響。數據的前期處理、統計分析及繪圖分別在Excel2010、SPSS19.0和SigmaPlot11.0中完成。

2 結果與分析

2. 1 馬尾松不同徑級細根初始化學成分

表1 馬尾松不同徑級細根養分初始濃度Table 1 Nutrient concentration in different diameters fine roots of Pinus massoniana(mean±SE, n=3)

小寫字母不同代表差異顯著(p<0.05)，相同代表差異不顯著(p<0.05)。

2.2 馬尾松不同徑級細根分解速率

圖2 馬尾松不同徑級細根殘留物重量變化Fig.2 Dynamics in the remaining mass of Pinus massoniana fine root with different diameters

2.3 馬尾松不同徑級細根分解速率與土壤溫濕度的相關性

表2 馬尾松不同徑級細根分解速率與土壤溫濕度的

Person相關性

Table 2 Person correlations between soil tempera-

ture of moisture anddecomposition rate ofPinusmassonianafine root with different diameters

影響因子influencefactor<0.5mmrp0.51mmrp12mmrp土壤溫度soiltemperature0.6170.0140.8170.0000.9670.000土壤濕度soilhumidity0.2060.4610.3560.1920.7320.002

2.4 馬尾松不同徑級細根分解過程中養分保持率變化

圖3 馬尾松細根分解過程中養分保持率Fig.3 Change in nutrient remaining rate of Pinus massoniana roots with different diameters during root decomposition

3 討論

3.1 細根分解速率

3.2 細根養分釋放

元素本身的特性和在根系中存在的形態也可能影響細根養分釋放[7]。馬尾松細根C、K、Mg元素表現為釋放，Ca元素表現為富集，與李吉枚等[32]、翟明普等[35]、Yang等[36]的研究結果類似。元素C、K、Mg在植物組織中較為活躍，移動性較強，其中元素K還是非植物細根的結構性成分，不需要微生物活動的參與，最易受到外界環境條件如降水導致的淋溶過程等的影響，而Ca是植物組織內穩定性強的元素，移動性差，并且是植物組織的構建成分[37]，因此表現出不同程度的釋放或富集模式。

4 結論

本研究分析了不同徑級馬尾松細根分解速率以及細根分解過程中C、N、P、K、Ca、Mg養分釋放動態變化，得出以下結論：

1) 細根分解速率與土壤溫度和直徑大小呈顯著相關。其中細根分解速率隨溫度的升高而增大，隨直徑的增大而減小；

3) 在細根分解過程中，元素初始養分濃度、降水、土壤養分狀況，以及元素本身的特性和在根系中存在的形態都影響細根養分釋放。

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(責任編輯：崔 貝)

Fine Root Decomposition and Nutrient Release ofPinusMassonianain the Three Gorges Reservoir Area

WANGNa1,2,CHENGRui-mei1,2,XIAOWen-fa1,2,SHENYa-fei1,2

(1.Laboratory of Forest Ecology and Environment, Research Institute of Forest Ecology, Environment and Protection, Chinese Academy of Forestry,Beijing 100091, China; 2.Co-Innovation Center for Sustainable Forestry in Southern China, Nanjing Forestry University,Nanjing 210037, Jiangsu, China)

Three Gorges Reservoir Area;Pinusmassoniana; fine root decomposition; nutrient release

10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.01.003

2016-02-01

十三五國家重點研發計劃(2016YFD0600204)、科技基礎性工作專項(2014FY120700)、十二五科技支撐計劃(2015BAD07B04)。

王 娜，女，在讀碩士。主要研究方向：森林生態學。電話：18600607476。E-mail: 13121498454@163.com。通訊地址：北京市海淀區香山路東小府1號中國林科院森環森保所。
* 通訊作者：程瑞梅，研究員。主要研究方向：群落生物多樣性和森林生態。E-mail: chengrm9533@sina.com

S791.248

A

1001-1498(2017)01-0018-07