可以投稿的杂志西藏砂生槐细根分布

　　摘要：采用分层挖掘法研究了西藏特有灌木砂生槐细根分布特征。结果表明，砂生槐细根生物量和根长密度在垂直分布上呈现一致性，随着土层深度的增加，呈现先增加后减少又有所增加的趋势，主要分布在20～60 cm土层，细根比根长在20～40 cm土层最大。砂生槐细根根长密度和生物量在水平方向的分布规律相似，集中分布在距离树干0～20 cm的空间，距离树干越远分布量越小。

　　关键词：砂生槐;细根;生物量;比根长;根长密度

　　根系是植物直接与土壤接触的器官，不但起着固定树木的作用，而且获取和利用土壤中的物质和能量均是通过根系得以实现的，其形态和分布直接反映植被对立地的利用状况[1，2]，在森林生态系统能量和物质循环中发挥着十分重要的作用[3]。植物对土壤水分和养分的吸收主要是通过细根获取。植物细根的空间结构是反映植物地下部分协调生长的重要内容，因此关于植物细根分布特征的研究是目前生态学研究的热点之一[4，5]。为了获取足够的水分和养分，树木必须维持一定的细根生物量，因而传统的对根系分布的研究侧重于生物量分布特征方面。但是林木根系(细根)分布特征及对干旱的抗御能力是林分生长和稳定性的主要决定因素，尤其在干旱半干旱地区。由于细根具有很高的生理活性，因此细根的比根长和根长密度决定根系吸收养分和水分的能力在反映根系生理生态功能方面可能比生物量更有意义。

　　砂生槐又名西藏狼牙刺，是西藏高原特有植物，具有极强的抗旱、耐瘠薄、抗风沙等生态适应性和很好的防风固沙、保持水土的功能，并在营养与药用等方面极具开发利用价值。由于其分布的特殊地理环境所致，所以人们对砂生槐的科学研究还不是很多，主要集中在对砂生槐的药用价值及其开发等方面[6，7]。目前的根系研究中还没有对砂生槐根系进行研究。本研究以砂生槐天然灌丛幼林为研究对象，利用分层挖掘法研究了细根生物量、根长密度和比根长的分布规律，旨在为西藏雅鲁藏布江流域的干旱河谷地区植被建设和恢复提供依据。

　　1 研究地概况

　　西藏米林县地处雅鲁藏布江中游河谷地带，念青唐古拉山与喜马拉雅山之间。地势西高东低，平均海拔3 700 m，相对高差较小。属高原温带半湿润季风气候区，年平均气温8.2 ℃，年降水量641 mm，80%的雨水集中在6～9月，年无霜期170 d左右。植被主要为高山松、光核桃、砂生槐、醉鱼草、蔷薇、沙棘等，土壤为沙土，含有较多砾石。调查样地为砂生槐天然灌丛幼林，样地面积为20 m×30 m，平均株高60 cm，平均地径16.5 mm，平均冠幅70 cm。

　　2 研究方法

　　2012年10月在米林县选择具有代表性的砂生槐天然林，设立3块样地，依据与周围植被根系不重叠的原则，每块各选取4株，测量地径和株高，采用分层挖掘法测定根系生物量。挖掘时以砂生槐根茎为圆心，水平半径120 cm，垂直方向按土壤层次(每20 cm为一层，80 cm以下合并)挖出全部根系，用清水冲洗，除去土壤后，用游标卡尺测量根系直径，分别按细根(<2 mm)、小根(2～5 mm)和粗根(>5 mm)[8，9]进行分级;用直尺测量各级的根长度。将各级根系样品置于85 ℃烘箱中烘干至恒重，电子天平称量干重。由细根干重与其长度的比值得到细根的比根长，并由各层细根比根长和生物量推算各层细根根长密度，多次计算求其平均值，并换算为单位面积细根生物量(g/m2)、比根长(m/g)和根长密度(m/m2)。

　　土壤含水量采用土样烘干法测定。在植物全根系挖取前，挖一个120 cm深的土壤剖面，每20 cm 深度为一层采取土样，共取6层，每个深度3次重复。取回土样，然后于105 ℃烘干至恒重，待冷却后称干重计算土壤含水量，确定0～120 cm的土壤水分含量随土壤深度分布状况。其中80～100 cm和100～120 cm两个层进行了合并。

　　3 结果与分析

　　3.1 砂生槐细根垂直分布特征

　　3.1.1 根系生物量垂直分布特征 表1表明，砂生槐 0～20 cm土层细根生物量低于20～40 cm和40～60 cm土层;60 cm土层以下细根生物量基本随土层深度的增加而逐渐减少。其中40～60 cm土层细根生物量最高，0～20 cm土层细根生物量最低，前者约为后者的3倍;60～80 cm 土层细根生物量与80 cm以下土层几乎相等，约为0～20 cm土层的1.6倍，占细根总生物量的17%。砂生槐约有54%的细根生物量分布在20～60 cm土层，即20～60 cm是细根生物量集中分布的土层。

　　3.1.2 细根比根长垂直分布特征 表1表明，砂生槐0～40 cm土层细根比根长基本随土层深度的增加而增加，40 cm土层以下细根比根长基本随着土层深度的增加而出现先减少而后又有所增加的现象。20～40 cm土层细根比根长最大，为2.452 m/g;其次为80 cm以下土层，最小比根长分布在40～60 cm土层，为1.585 m/g。

　　3.1.3 细根根长密度垂直分布特征 表1表明，砂生槐细根根长密度基本随着土层深度的增加呈现先增加后降低而后又有所增加的趋势。其中40～60 cm土层细根根长密度最大，其次为20～40 cm土层，0～20 cm土层细根根长密度最小。可见，细根根长密度主要分布在20～60 cm土层，占总细根根长密度的53%。可以看出，细根生物量和根长密度在各土层的分布规律一致。

　　3.2 砂生槐细根水平分布特征

　　3.2.1 根系生物量水平分布特征 表2表明，砂生槐细根生物量随着距离树干距离的增加表现出先急剧减少，后增加又降低的趋势，最大细根生物量出现在距离树干0～20 cm处，为28.451 g/m2，占总细根生物量的86%;最小细根生物量出现在距离树干80 cm以外的土层。可见砂生槐灌丛幼林细根生物量水平方向主要分布在以树干为圆心半径为20 cm的空间范围内，距离树干越远生物量越小。

　　3.2.2 细根比根长水平分布特征 表2表明，砂生槐细根比根长随着水平距离的增加出现先减少而后又有所增加的现象。距离树干60～80 cm处细根比根长最大，为2.510 m/g;其次为距离树干80 cm以外土层，最小比根长分布在距树干20～40 cm土层，为1.497 m/g。

　　3.2.3 细根根长密度水平分布特征 从表2可以看出，砂生槐细根根长密度在水平方向的分布规律与生物量一致，随着距离树干距离的增加先急剧减少，后增加又降低，最大细根根长密度出现在距离树干0～20 cm处，为55.740 g/m2，占总细根根长密度的87%;最小细根根长密度出现在距离树干80 cm以外的土层。可见砂生槐细根根长密度主要集中分布在距离树干0～20 cm的空间，距离树干越远根长密度越小。