长白山天然水曲柳林木根系呼吸动态研究

论文摘要

为探索根系功能、科学合理划分根系径级,本论文以长白山地区自然条件下水曲柳为研究对象,对水曲柳的根系呼吸特性、根系呼吸对温度和湿度以及养分的短期反映进行了研究。主要研究结果如下:1.水曲柳整体根系呼吸速率在林木根系生长和生理活动较为活跃的7月份达到最高水平,在测定时间内16、25、29和47年生水曲柳根系呼吸速率最小值均出现在11月份,其次是5月份。2.水曲柳不同径级单位根系表面积呼吸速率随着直径的增加而提高,不同根系径级间呼吸速率差异极显著（P<0.01）,单位根系体积呼吸速率（P=0.048）和比呼吸速率（P=0.11）随根系直径的增加降低。3.基于根系表面积及干重测定的水曲柳的维持呼吸、生长呼吸和根系径级之间的关系与根系总呼吸速率和径级的关系一致,即:单位根系表面积呼吸速率随着根系径级的增加而提高,而单位根系干重呼吸速率则随着根系径级的增加降低。基于根系体积测定的水曲柳的生长呼吸和根系径级之间的关系与此一致,但维持呼吸变化规律相反。水曲柳的根系维持呼吸所占比例随着根系直径的加大而提高。4.水曲柳根系呼吸速率均随着测定温度的升高显著加强,同一温度下,单位根系表面积呼吸速率随着根系径级的增加而加强,单位根系体积和干重呼吸速率则随着根系径级的增加而降低。5.养分供给量对水曲柳根系呼吸有极显著的影响。氮供给量对单位体积呼吸速率和比呼吸速率的影响显著程度比对单位表面积根系呼吸速率的影响更加强烈,二者均达到了极显著水平（P<0.001）。6.根系径级<2mm、2-5mm和>5mm根系呼吸速率整体上与土壤温度、土壤湿度和土壤氮含量之间呈正相关趋势,即水曲柳不同径级根系呼吸随着土壤温度、土壤湿度和土壤氮含量在一定范围的提高而增加。不同土壤深度对水曲柳根系呼吸产生了极显著的作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 研究的目的意义
• 1.2 国内外研究综述
• 1.2.1 根系呼吸的特性
• 1.2.2 根系呼吸的主要影响因子
• 1.2.2.1 土壤因子
• 1.2.2.2 气候因子
• 2 浓度'>1.2.2.3 环境CO₂浓度
• 1.2.3 根系与氮营养关系
• 1.2.3.1 氮对根系生物量的影响
• 1.2.3.2 氮养分与根系氮含量
• 1.2.3.3 氮养分与根系碳分配
• 1.2.3.4 根系与氮形态关系
• 1.2.4 根系呼吸与氮的关系
• 1.2.4.1 土壤氮供给对根系呼吸影响
• 1.2.4.2 氮形态对呼吸影响
• 1.2.4.3 根氮含量对呼吸的影响
• 1.2.5 林木根系呼吸的测定方法
• 1.2.5.1 室内控制培养法（Laboratory culture method ）
• 1.2.5.2 根系分离测定法（Root separation method）
• 1.2.5.3 排除根法
• 1.2.5.4 树干环剥法（Stem girdling method）
• 1.2.5.5 同位素法
• 1.2.6 国内外研究存在的主要问题
• 1.2.7 根系呼吸研究的建议及展望
• 1.3 论文研究的技术路线
• 2 材料与方法
• 2.1 试验地概况
• 2.2 试验材料
• 2.3 试验方法
• 2.3.1 根系取样
• 2.3.2 根系呼吸测定方法
• 2.3.2.1 根系呼吸测定
• 2.3.2.2 氮供给对根系呼吸的影响
• 2.3.2.3 不同深度土层对根系呼吸的影响
• 2.3.2.4 维持呼吸和生长呼吸的测定方法
• 2.3.3 根系体积、表面积测定方法
• 2.3.4 根系生物量测定方法
• 2.3.5 根系氮含量、土壤氮含量的测定方法
• 2.3.6 数据处理
• 3 结果分析
• 3.1 水曲柳根系呼吸
• 3.1.1 呼吸动态
• 3.1.2 不同年龄根系呼吸差异
• 3.1.3 不同径级根系呼吸动态
• 3.1.4 不同径级根系呼吸差异
• 3.1.5 不同径级根系维持呼吸与生长呼吸
• 3.2 根系呼吸对环境温度变化的短期响应
• 3.3 氮对根系呼吸的影响
• 3.3.1 根系氮含量的季节动态变化
• 3.3.2 根系氮含量与根系呼吸
• 3.3.3 氮供给量与根系呼吸
• 3.4 土壤状况对根系呼吸的影响
• 3.4.1 土壤温度与根系呼吸
• 3.4.2 土壤湿度与根系呼吸
• 3.4.3 土壤氮含量与根系呼吸
• 3.4.3.1 土壤氮含量动态
• 3.4.3.2 土壤氮含量对根系氮含量的影响
• 3.4.3.3 土壤氮含量对根系呼吸的影响
• 3.4.3.4 不同土壤层对根系呼吸的影响
• 4 主要结论
• 参考文献
• 个人简历
• 导师简介
• 致谢