土壤性能對樹木細根生長的影響

楊海廷

（民權縣黃河故道國家濕地公園管理中心，河南 民權 476800）

樹木的樹冠、樹干和樹根是樹木的關鍵組成部位，樹冠進行光合作用，樹干進行養料和水分輸送，樹根是吸收養料和礦物質的主要器官，在樹木的生長過程中具有舉足輕重的地位。樹木的生長離不開養分、水分和礦物質，這些養分是根系從土壤里吸取的，根系是吸收養料的主要器官。樹木的根系包括粗根和細根，樹木的粗根和細根的作用是不相同的，粗根主要是貯存樹木所需的營養物質，大的樹根對樹木具有較強的支撐作用；而細根生長在粗根末端，深入土壤深處，對樹木有較強的固定作用，土壤和樹木之間的連接是靠細根實現的，土壤的養分吸收、傳送運輸及轉化都是靠樹木的細根實現的，可見樹木的細根在樹木的生長過程中扮演非常重要的角色，具有重要的作用。本文就土壤性能對樹木細根生長及壽命的影響進行分析，以期對樹木種植和林業生產有所幫助。

1 細根特點

樹木細根就是樹木細小的根，通常根系直徑在5 mm以下的根被稱為細根。但細小的根徑一般在2 mm以下，樹木細根的特點是細根數量多，樹根形態細長，呈纖維狀，縱橫交錯，參差不齊，盤根錯節，細根深入樹根土壤周圍和土壤深處。細根的分布特點有利于吸收土壤的養分、水分等，有利于樹木的生長。細根相對于粗根與土壤的接觸面積大，營養物質吸收能力強。

2 土壤性能對細根生長及壽命的影響

土壤性能包括土壤溫度、土壤水分、土壤養分等，這些土壤性能是衡量土壤質量優劣的主要指標，土壤性能對細根的生長具有重要的影響，同時土壤性能對細根的壽命也有至關重要的影響。

2.1 土壤溫度對細根生長和壽命的影響

樹木的生長需要適宜的溫度，適宜的溫度有利于樹木根系吸收養分，有利于樹冠進行光合作用，有利于樹干營養物質的傳導，從而有利于樹木健康茁壯生長。現有研究表明，土壤溫度對樹木細根的生長和壽命有很大的影響，細根的分布面積與土壤溫度呈正相關，一般細根的生長速度、細根的長度、細根的數量和細根的分支數隨著土壤溫度的提高而增加。當然，不同的樹木以及同種樹木采用不同的種植管理方式，樹木根系對土壤的溫度要求是不同的。研究表明，樹木細根的壽命與土壤溫度直接相關，土壤溫度升高，能促進細根生長，增加細根的分布面積，擴大細根與土壤的接觸面積，加快細根新陳代謝速度。由于細根的快速生長和新陳代謝的增強，反而不利于保持細根的壽命。通常土壤溫度與細根壽命呈負相關關系，現有研究表明土壤的溫度增高，細根的壽命反而變短。總結相關研究結果發現，草地的各種草類細根、叢林灌木的細根、茂密森林中各種樹木的細根的壽命與土壤年均溫呈負相關關系，從北方到南方，從寒帶、溫帶到亞熱帶、亞熱帶，細根生長速度加快，細根周轉周期縮短，細根壽命顯著降低。

其原因在于：①土壤溫度提高，從而引起土壤養分礦化速率提高，養分礦化速率越高，對細根壽命有負面影響；②土壤溫度越高，根系呼吸越旺盛，這種關系呈指數遞增，可見土壤溫度透支了細根的呼吸作用，加重了細根的呼吸負擔；③對于高溫地區或非凍土區的土壤而言，土壤微生物大量增殖，病原微生物存活率增大，細根受病原菌微生物侵染的可能性較大。基于這些原因，土壤溫度升高，細根壽命反而降低。

2.2 土壤水分對細根生長和壽命的影響

水是植物生長的必需物質，離開水分植物就會枯萎死亡，土壤水分決定了植物根系的生長情況和壽命。不同的樹木、同一樹木不同的生長階段，植物根系對水分的需求量是不同的，有的樹木細根比較耐干旱，對水分的需求量較小，有的樹木細根不耐干旱，當土壤水分過少時，樹木細根生長受阻。土壤的含水量與樹木細根生長情況密切相關，土壤水分含量影響樹木細根的數量、長度和分布，不同發育期的樹木細根對水的需要量也不同。樹木生長旺盛時期，細根生長速度快，對水的需求量大，這個時候如果土壤缺水，往往會對細根造成嚴重影響，這種影響是不可逆的。土壤水分的變化會影響樹木細根對營養成分的吸收，進而影響樹木細根的壽命。土壤嚴重缺水時，樹木細根吸收不到足夠的水分，也就不能從土壤中吸收充足的養分，養分供給不足最終導致樹木死亡。而土壤長時間處于水分過量狀態，使樹木細根吸收水分過多，也容易導致樹木細根死亡。

2.3 土壤養分對細根生長和壽命的影響

樹木細根的生長需要養分和能量的供給，而樹木細根生長所需的能量來源于土壤養分的轉化，樹木細根能量的周轉受土壤養分含量的制約，土壤養分對樹木細根的影響，從目前的研究看來，還沒有一致相同的觀點。但大多數研究表明，當土壤的養分處于穩恒區域內，樹木細根生長和壽命處于正常數值；但當土壤養分超過穩恒區域數值，樹木細根生長和壽命數值發生相應變化，土壤中細根的生物量與土壤肥力密切相關。一般樹木細根的氮儲量和土壤氮含量呈正相關，土壤氮含量高，樹木細根氮儲量大，樹木細根生長旺盛。樹木細根的壽命也與土壤氮含量密切相關，但對于這種相關性，不同的研究得出的結論并不一致。有研究表明土壤中氮含量越高，樹木細根死亡率越高。另有研究表明數目細根的壽命和土壤氮含量呈正相關，提高土壤中氮的含量，樹木細根的壽命隨之增加。

3 結語

許多因素都能影響樹木細根的生長和壽命，受到研究工具、技術和手段的限制，對于樹木細根的研究較為有限，目前不夠成熟和完善。大力開展土壤水分、溫度、養分等對樹木細根生長和壽命的研究，對于促進林業生產和提高森林質量等具有重要意義。