可以投稿的雜志西藏砂生槐細根分布

　　摘要：采用分層挖掘法研究了西藏特有灌木砂生槐細根分布特征。結果表明，砂生槐細根生物量和根長密度在垂直分布上呈現一致性，隨著土層深度的增加，呈現先增加后減少又有所增加的趨勢，主要分布在20～60 cm土層，細根比根長在20～40 cm土層最大。砂生槐細根根長密度和生物量在水平方向的分布規律相似，集中分布在距離樹干0～20 cm的空間，距離樹干越遠分布量越小。

　　關鍵詞：砂生槐;細根;生物量;比根長;根長密度

　　根系是植物直接與土壤接觸的器官，不但起著固定樹木的作用，而且獲取和利用土壤中的物質和能量均是通過根系得以實現的，其形態和分布直接反映植被對立地的利用狀況[1，2]，在森林生態系統能量和物質循環中發揮著十分重要的作用[3]。植物對土壤水分和養分的吸收主要是通過細根獲取。植物細根的空間結構是反映植物地下部分協調生長的重要內容，因此關于植物細根分布特征的研究是目前生態學研究的熱點之一[4，5]。為了獲取足夠的水分和養分，樹木必須維持一定的細根生物量，因而傳統的對根系分布的研究側重于生物量分布特征方面。但是林木根系(細根)分布特征及對干旱的抗御能力是林分生長和穩定性的主要決定因素，尤其在干旱半干旱地區。由于細根具有很高的生理活性，因此細根的比根長和根長密度決定根系吸收養分和水分的能力在反映根系生理生態功能方面可能比生物量更有意義。

　　砂生槐又名西藏狼牙刺，是西藏高原特有植物，具有極強的抗旱、耐瘠薄、抗風沙等生態適應性和很好的防風固沙、保持水土的功能，并在營養與藥用等方面極具開發利用價值。由于其分布的特殊地理環境所致，所以人們對砂生槐的科學研究還不是很多，主要集中在對砂生槐的藥用價值及其開發等方面[6，7]。目前的根系研究中還沒有對砂生槐根系進行研究。本研究以砂生槐天然灌叢幼林為研究對象，利用分層挖掘法研究了細根生物量、根長密度和比根長的分布規律，旨在為西藏雅魯藏布江流域的干旱河谷地區植被建設和恢復提供依據。

　　1 研究地概況

　　西藏米林縣地處雅魯藏布江中游河谷地帶，念青唐古拉山與喜馬拉雅山之間。地勢西高東低，平均海拔3 700 m，相對高差較小。屬高原溫帶半濕潤季風氣候區，年平均氣溫8.2 ℃，年降水量641 mm，80%的雨水集中在6～9月，年無霜期170 d左右。植被主要為高山松、光核桃、砂生槐、醉魚草、薔薇、沙棘等，土壤為沙土，含有較多礫石。調查樣地為砂生槐天然灌叢幼林，樣地面積為20 m×30 m，平均株高60 cm，平均地徑16.5 mm，平均冠幅70 cm。

　　2 研究方法

　　2012年10月在米林縣選擇具有代表性的砂生槐天然林，設立3塊樣地，依據與周圍植被根系不重疊的原則，每塊各選取4株，測量地徑和株高，采用分層挖掘法測定根系生物量。挖掘時以砂生槐根莖為圓心，水平半徑120 cm，垂直方向按土壤層次(每20 cm為一層，80 cm以下合并)挖出全部根系，用清水沖洗，除去土壤后，用游標卡尺測量根系直徑，分別按細根(<2 mm)、小根(2～5 mm)和粗根(>5 mm)[8，9]進行分級;用直尺測量各級的根長度。將各級根系樣品置于85 ℃烘箱中烘干至恒重，電子天平稱量干重。由細根干重與其長度的比值得到細根的比根長，并由各層細根比根長和生物量推算各層細根根長密度，多次計算求其平均值，并換算為單位面積細根生物量(g/m2)、比根長(m/g)和根長密度(m/m2)。

　　土壤含水量采用土樣烘干法測定。在植物全根系挖取前，挖一個120 cm深的土壤剖面，每20 cm 深度為一層采取土樣，共取6層，每個深度3次重復。取回土樣，然后于105 ℃烘干至恒重，待冷卻后稱干重計算土壤含水量，確定0～120 cm的土壤水分含量隨土壤深度分布狀況。其中80～100 cm和100～120 cm兩個層進行了合并。

　　3 結果與分析

　　3.1 砂生槐細根垂直分布特征

　　3.1.1 根系生物量垂直分布特征 表1表明，砂生槐 0～20 cm土層細根生物量低于20～40 cm和40～60 cm土層;60 cm土層以下細根生物量基本隨土層深度的增加而逐漸減少。其中40～60 cm土層細根生物量最高，0～20 cm土層細根生物量最低，前者約為后者的3倍;60～80 cm 土層細根生物量與80 cm以下土層幾乎相等，約為0～20 cm土層的1.6倍，占細根總生物量的17%。砂生槐約有54%的細根生物量分布在20～60 cm土層，即20～60 cm是細根生物量集中分布的土層。

　　3.1.2 細根比根長垂直分布特征 表1表明，砂生槐0～40 cm土層細根比根長基本隨土層深度的增加而增加，40 cm土層以下細根比根長基本隨著土層深度的增加而出現先減少而后又有所增加的現象。20～40 cm土層細根比根長最大，為2.452 m/g;其次為80 cm以下土層，最小比根長分布在40～60 cm土層，為1.585 m/g。

　　3.1.3 細根根長密度垂直分布特征 表1表明，砂生槐細根根長密度基本隨著土層深度的增加呈現先增加后降低而后又有所增加的趨勢。其中40～60 cm土層細根根長密度最大，其次為20～40 cm土層，0～20 cm土層細根根長密度最小。可見，細根根長密度主要分布在20～60 cm土層，占總細根根長密度的53%。可以看出，細根生物量和根長密度在各土層的分布規律一致。

　　3.2 砂生槐細根水平分布特征

　　3.2.1 根系生物量水平分布特征 表2表明，砂生槐細根生物量隨著距離樹干距離的增加表現出先急劇減少，后增加又降低的趨勢，最大細根生物量出現在距離樹干0～20 cm處，為28.451 g/m2，占總細根生物量的86%;最小細根生物量出現在距離樹干80 cm以外的土層。可見砂生槐灌叢幼林細根生物量水平方向主要分布在以樹干為圓心半徑為20 cm的空間范圍內，距離樹干越遠生物量越小。

　　3.2.2 細根比根長水平分布特征 表2表明，砂生槐細根比根長隨著水平距離的增加出現先減少而后又有所增加的現象。距離樹干60～80 cm處細根比根長最大，為2.510 m/g;其次為距離樹干80 cm以外土層，最小比根長分布在距樹干20～40 cm土層，為1.497 m/g。

　　3.2.3 細根根長密度水平分布特征 從表2可以看出，砂生槐細根根長密度在水平方向的分布規律與生物量一致，隨著距離樹干距離的增加先急劇減少，后增加又降低，最大細根根長密度出現在距離樹干0～20 cm處，為55.740 g/m2，占總細根根長密度的87%;最小細根根長密度出現在距離樹干80 cm以外的土層。可見砂生槐細根根長密度主要集中分布在距離樹干0～20 cm的空間，距離樹干越遠根長密度越小。