渭北黄土区刺槐根系空间分布特征研究

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1、李鹏等：渭北黄土区刺槐根系空间分布特征研究409渭北黄土区刺槐根系空间分布特征研究李鹏1，2，赵忠2，李占斌1，澹台湛11.西北农林科技大学林学院，陕西杨凌；2.西安理工大学水利水电学院，陕西西安摘要：采用土钻法对黄土高原地区主要造林树种刺槐的根系分布特征进行调查，结果表明不同立地上刺槐根系的空间分布特征具有明显差异。阴坡立地上，刺槐根系随距树干距离的增加表现出了先增加后减少的趋势，并且不同深度土层的分布相对比较均匀，这一分布特征扩大了刺槐根系的吸收空间范围，有利于树木地上部分的生长；而阳坡立地上的刺槐根系随距

2、树干距离的增加呈降低趋，并且各处根系集中分布在40~80cm的土层中，这一分布特征限制了根系在土层中的吸收空间，进而树木地上部分的生长也产生了一定的限制作用。对不同径级根系生物量分布特征的分析结果表明，不同立地上根系存在的差异主要是由于大径级根系生物量而引起的，阴坡立地上的细根生物量更大一些。在两个立地上，直径为1mm

3、度对不同立地上刺槐根系分布特征的进一步分析，结果表明阳坡立地上刺槐较细根系的根系消弱系数数值较小，说明在深层土壤中的分布较少，这种分布结构不利于树木对深层土壤水分和养分的吸收利用；而阴坡立地上的刺槐较细根系的根系消弱系数数值较大，说明在深层土壤中细根的分布比例相对较大，这种分布特征扩大了刺槐的吸收空间，有利于树木吸收深层的水分和养分，促进树木地上部分的生长和发育。关键词：刺槐；根系生物量；径级；空间分布；根系消弱系数；黄土区中图分类号：Q944.3文献标识码：A文章编号：1672-2175（2005）03-04

4、05-05李鹏等：渭北黄土区刺槐根系空间分布特征研究409刺槐是渭北黄土高原地区的主要水土保持造林树种之一，没有明显的主根，具有巨大的土壤网络能力，曾经一度被认为是浅根性树种[1]。但是近来的研究证实[2]，在黄土高原地区，刺槐是深根性树种，其根系在深层土壤中也有较多的分布。在黄土高原地区,一方面由于水资源匮乏,另一方面由于刺槐耗水性特强，致使黄土高原人工刺槐林出现了林地水分亏缺、土壤干化层、小老树、林分防护效益差等问题。针对这些问题，研究人员从不同角度对此进行了研究，认为问题的关键是土壤水分与刺槐生长关系的问

5、题[3]。在树木生长过程中，根系，特别是细根是树木从外界环境进行水分和养分吸收的主要通道。但是到目前为止，对于细根依然没有统一的定义，由于研究目的和背景的不同，不同研究人员对细根的定义也不尽相同[4~6]（KummerowandMangan，d<1mm；Berish，d<2mm；Farrish，d<3mm）。长期以来，适地适树是黄土高原地区进行人工植被建设的基本原则。但是这一问题到现在仍然没有得到很好解决，关键之一在于没有科学客观地了解主要造林树种的根系空间分布特征，并将根系的分布特征与其生存的环境特征联系起来

6、进行分析。为了进一步推动这一问题研究的不断深入，本研究以黄土高原地区分布广泛的人工刺槐林为研究对象，从不同角度对不同立地上林木根系生物量的空间分布特征进行了分析。1材料与方法1.1研究地区概况调查地位于陕西省长武县。当地为黄土高原残塬沟壑区，属于暖温带大陆性季风气候。土壤横跨两个地带性土类，即由褐土带向黑垆土带过渡，主要土壤类型有黑垆土、黄绵土、碳酸盐褐土和红胶土，成土母质均黄土。当地海拔950～1225m，年均气温9.1℃，年均降水量584.1mm。降水量主要集中于7～9月，无霜期171d。1.2根系取样方法

7、表1王东沟流域刺槐林乔木根系调查样地概况Table1AbriefviewofsampleareasofsurveyforrootsystemofR.pseudoacaciaatWangdongWatershed序号地点坡向坡度坡位土壤林龄/a平均高/m平均胸径/cm1杏树壕东向16°下位黄墡土2314.214.72王东村大沟东向20°中下位黄墡土2313.814.23尚家洼西向18°下位黄墡土2511.6*13.44尚家洼西向30°中上位黄墡土2512.0**13*阳坡立地上的刺槐已经出现上部枯死现象，干枯部分

8、的高度为2.3m**该阳坡立地上的刺槐也出现上部枯死现象，干枯部分的高度为2.5m选择长武县王东沟流域不同坡向上的刺槐林为调查对象(如表1)，在各样地内随机选取30株样木，进行每木检尺，并从中选择出4株平均样木。采用改进的1/4样圆法对根系进行调查[2]李鹏等：渭北黄土区刺槐根系空间分布特征研究409（如图1所示），即在每株样木的不同方位划分出1/4营养区作为取样区。取样时，以样木为中