三峡库区马尾松细根分解及其养分释放

王 娜，程瑞梅*，肖文发，沈雅飞

(1.中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业局森林生态环境重点实验室，北京 100091；2.南京林业大学南方现代林业协同创新中心，江苏 南京 210037)

三峡库区马尾松细根分解及其养分释放

王 娜1,2，程瑞梅1,2*，肖文发1,2，沈雅飞1,2

(1.中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业局森林生态环境重点实验室，北京 100091；2.南京林业大学南方现代林业协同创新中心，江苏 南京 210037)

三峡库区；马尾松；细根分解；养分释放

1 材料与方法

1.1 研究地概况

图1 土壤表层(010 cm)的平均温湿度Fig.1 Ttemperature and moisture at 010 cm soil layer

1.2 研究方法

1.2.2 化学成分分析 植物根样采用C-N元素分析仪测定马尾松细根C、N含量，HNO3-H2O2消解-ICP法测定细根P、K、Ca、Mg元素含量(相关实验均通过3次重复实验)。

1.2.3 数据分析

式中,W0为细根初始干重(g)，Wi为细根分解t时间后的干重，C0为细根初始养分浓度，Ci为细根分解t时间后的养分浓度。

Person相关分析法分析土壤温度和湿度对细根分解的影响。数据的前期处理、统计分析及绘图分别在Excel2010、SPSS19.0和SigmaPlot11.0中完成。

2 结果与分析

2. 1 马尾松不同径级细根初始化学成分

表1 马尾松不同径级细根养分初始浓度Table 1 Nutrient concentration in different diameters fine roots of Pinus massoniana(mean±SE, n=3)

小写字母不同代表差异显著(p<0.05)，相同代表差异不显著(p<0.05)。

2.2 马尾松不同径级细根分解速率

图2 马尾松不同径级细根残留物重量变化Fig.2 Dynamics in the remaining mass of Pinus massoniana fine root with different diameters

2.3 马尾松不同径级细根分解速率与土壤温湿度的相关性

表2 马尾松不同径级细根分解速率与土壤温湿度的

Person相关性

Table 2 Person correlations between soil tempera-

ture of moisture anddecomposition rate ofPinusmassonianafine root with different diameters

影响因子influencefactor<0.5mmrp0.51mmrp12mmrp土壤温度soiltemperature0.6170.0140.8170.0000.9670.000土壤湿度soilhumidity0.2060.4610.3560.1920.7320.002

2.4 马尾松不同径级细根分解过程中养分保持率变化

图3 马尾松细根分解过程中养分保持率Fig.3 Change in nutrient remaining rate of Pinus massoniana roots with different diameters during root decomposition

3 讨论

3.1 细根分解速率

3.2 细根养分释放

元素本身的特性和在根系中存在的形态也可能影响细根养分释放[7]。马尾松细根C、K、Mg元素表现为释放，Ca元素表现为富集，与李吉枚等[32]、翟明普等[35]、Yang等[36]的研究结果类似。元素C、K、Mg在植物组织中较为活跃，移动性较强，其中元素K还是非植物细根的结构性成分，不需要微生物活动的参与，最易受到外界环境条件如降水导致的淋溶过程等的影响，而Ca是植物组织内稳定性强的元素，移动性差，并且是植物组织的构建成分[37]，因此表现出不同程度的释放或富集模式。

4 结论

本研究分析了不同径级马尾松细根分解速率以及细根分解过程中C、N、P、K、Ca、Mg养分释放动态变化，得出以下结论：

1) 细根分解速率与土壤温度和直径大小呈显著相关。其中细根分解速率随温度的升高而增大，随直径的增大而减小；

3) 在细根分解过程中，元素初始养分浓度、降水、土壤养分状况，以及元素本身的特性和在根系中存在的形态都影响细根养分释放。

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(责任编辑：崔 贝)

Fine Root Decomposition and Nutrient Release ofPinusMassonianain the Three Gorges Reservoir Area

WANGNa1,2,CHENGRui-mei1,2,XIAOWen-fa1,2,SHENYa-fei1,2

(1.Laboratory of Forest Ecology and Environment, Research Institute of Forest Ecology, Environment and Protection, Chinese Academy of Forestry,Beijing 100091, China; 2.Co-Innovation Center for Sustainable Forestry in Southern China, Nanjing Forestry University,Nanjing 210037, Jiangsu, China)

Three Gorges Reservoir Area;Pinusmassoniana; fine root decomposition; nutrient release

10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.01.003

2016-02-01

十三五国家重点研发计划(2016YFD0600204)、科技基础性工作专项(2014FY120700)、十二五科技支撑计划(2015BAD07B04)。

王 娜，女，在读硕士。主要研究方向：森林生态学。电话：18600607476。E-mail: 13121498454@163.com。通讯地址：北京市海淀区香山路东小府1号中国林科院森环森保所。
* 通讯作者：程瑞梅，研究员。主要研究方向：群落生物多样性和森林生态。E-mail: chengrm9533@sina.com

S791.248

A

1001-1498(2017)01-0018-07