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细根死亡和分解是林地土壤中C和养分的重要来源,研究细根分解是准确估计细根生产和周转的关键,并有利于深入认识森林生态系统生物地球化学循环。本文以东北地区17年生水曲柳(Fraxinus mandshurica Rupr)和落叶松(Larix olgensis Henry)人工林为对象,采用埋袋法和原状土芯法进行了细根分解研究,其结果如下: 1、埋袋法结果表明:分解150d后,水曲柳粗根(5~10mm)和中根(2~5mm)分解均在25%左右,落叶松相应径级的根系分解均在22%左右,两树种细根(≤2mm)分解均接近30%;分解520d后,水曲柳粗根(5~10mm)、中根(2~5mm)和细根(≤2mm)分解率分别为48.7%、46.2%和42.5%,落叶松依次分别为29.5%34.9%和39.4%。根据520天细根分解率数据,进行模拟方程分析,结果表明:水曲柳粗根(5~10mm)、中根(2~5mm)和细根(≤2mm)年分解系数分别为0.3649·a-1、0.4381·a-1和0.2720·a-1,落叶松依次分别为0.1967·a-1、0.1955·a-1和0.2464·a-1。 2、细根分解受内在因素和外界环境的综合作用。分解系数结果表明,落叶松粗根(5~10mm)和中根(2~5mm)的分解系数分别为水曲柳相同径级的45%和54%,水曲柳细根(≤2mm)的分解系数是落叶松的1.1倍。在所研究的直径(≤10mm)范围内,水曲柳粗根分解最快,落叶松粗根分解最慢。细根分解率与N浓度正相关,与C/N负相关,但均未达显著水平(P>0.05)。林地内温度和水分条件不同,影响细根分解率。未伐林地虽然温度低,但由于水分含量高,细根分解最快,表明水分是控制分解的关键。 3、细根分解过程释放大量C和养分。分解150d后,两树种所有级别细根的可溶性糖释放均超过90%。水曲柳粗根(5~10mm)和中根(2~5mm)K的释放均在40%左右,细根(≤2mm)K的释放为71%;落叶松所有级别的细根K的释放均在95%以上。分解520d后,两树种粗根(5~10mm)和中根(2~5mm)N的释放均为50%左右,P的释放在40%左右:两树种细根(≤2mm)N的释放和P的释放均在60%以上。细根N的释放和P的释放与初始N、P浓度正相关,与C/N、C/P负相关。 4、研究方法不同影响细根分解率和养分释放。分解150d后,埋袋法对水曲柳和落叶松细根分解率的估计值比原状土芯法分别低46%和25%。水曲柳埋袋法没有低估养分释放,可能与两种方法细根初始N浓度不同有关;落叶松埋袋法比原状土芯法低估N和P释放,范围在20~33%之间。 5、细根分解是C和养分重要的归还途径。水曲柳细根的年分解量为1254.9kg·ha-l,是落叶松的3.9倍;水曲柳N、P养分年归还量为41.67kg·ha一,和2.81kg.ha一‘,分别是落叶松的10.9倍和5.5倍。两树种细根年分解量为叶的73一79%,细根N归还量分别是叶的3.6倍和1.1倍。水曲柳细根与叶的P归还量相当,而落叶松细根的比叶低20%。细根(延Zmm)年分解量和年归还N、P量占3个级别细根(延10mm)总量的82.496.6%。 综合分析表明,细根分解在C和养分循环中起重要作用,尤其是直径毛Zmm的细根。可能是因为落叶松对外生菌根的依赖,对细根投入较低,使得叶凋落物在其C和养分循环中作用显得更为重要。与落叶松相比,水曲柳对C和养分的消耗大,归还给林地的C和养分量大,生物化学循环效率较高。