模拟氮沉降对中亚热带杉木幼树根系生物量的影响

植物根系是全球陆地生态系统碳储量的重要组成部分,在全球生态系统碳循环中起着重要作用,日益加剧的氮沉降会影响根系生物量在空间和不同径级的分配,进而影响森林生态系统的生产力和土壤养分循环。以杉木幼树为研究对象,通过野外氮沉降模拟实验,研究氮沉降四年后对不同土层、不同径级根系生物量的影响。结果发现：（1）低氮和高氮处理总细根生物量较对照均无显著差异（P > 0.05）,高氮处理粗根生物量及总根系生物量较对照分别增加45%和40%（P < 0.05）;（2）与对照相比,施氮处理显著增加20-40 cm与40-60 cm土层细根和粗根生物量,且在低氮处理下,20-40 cm土层细根、粗根在总土层细根与粗根生物量的占比显著提高。（3）与对照相比,高氮处理显著增加了2-5 mm、5-10 mm及10-20 mm径级的根系生物量,低氮处理显著增加2-5 mm、5-10 mm径级根系生物量,且显著降低20-50 mm径级根系生物量。综上所述表明：氮沉降后杉木幼树通过增加较粗径级根系来增加对养分及水分的输送,同时通过增加深层根系生物量及其比例的策略来维持杉木幼树的快速生长;而根系生物量的增加,在一定程度上会增加根系碳源的输入,影响土壤碳循环过程。     

不同供氮水平下水曲柳（Fraxinus mandushurica Rupr.）幼苗根系呼吸季节动态

根呼吸是林木根系获得吸收养分和水分所需能量的重要生理活动.为了探讨林木根系呼吸速率的季节变化及其影响因素,采用离体根系法(Li-6400-06叶室连接到Li-6400便携式CO2/H2O分析系统)研究了水曲柳(Fraxinus mandushurica Rupr.)苗木各径级根呼吸速率在不同供氮水平下季节变化规律.结果表明:水曲柳苗木根呼吸速率表现出明显的季节动态,且与气温的季节变化规律相同,其中比根呼吸速率在0.5732 μmolCO2 · g-1 · s-1(直径≤2 mm,10月份)～7.1861 μmolCO2 · g-1 · s-1(直径≤2 mm,7月份)之间变化,表面积呼吸速率也是7月份最高,达到0.6848 μmolCO2 · cm-2 · s-1(直径>5 mm),10月份最低,仅为0.0132 μmolCO2 · cm-2 · s-1(直径≤2 mm);比根呼吸速率随根直径变大而降低,表面积呼吸速率变化规律则完全相反.供氮水平对水曲柳苗木根呼吸速率的影响随气温升高明显增强,其在6～8月份各径级根系中均达到显著水平(0.00072mm)Q10值范围为2.07～2.96,Q10值随根系径级增大而降低的现象表明水曲柳苗木细根对温度变化反应更为敏感;细根Q10值在供氮水平间差异显著(P=0.0392<0.05),粗根则不明显,表明土壤供氮水平主要影响细根的Q10值变化.     

瓦屋山常绿阔叶次生林建群种扁刺栲的细根分布及其碳氮特征

四川瓦屋山国家森林公园是我国西部的中亚热带湿性常绿阔叶林的典型代表,具有四川现存的较为完好的扁刺栲(Castanopsis platyacantha)-华木荷(Schima sinensis)群系,该研究利用土钻法探讨了该群系内主要建群种扁刺栲标准木的细根分布及其碳氮特征。结果表明:(1)扁刺栲细根总生物量为173.62 g·m~(-2),其中活根生物量为135.29 g·m~(-2)。(2)随着土层深度的增加,扁刺栲细根生物量、根长密度、根系表面积和比根长呈下降趋势,0~30 cm土层所占比例分别为67.23%、69.53%、69.48%和57.20%;根长密度、根系表面积和比根长均随细根直径的增加而显著下降,直径小于1 mm的根系所占比例分别为58.84%、52.59%和51.36%。(3)扁刺栲细根生物量、根长和表面积消弱系数β均随根系直径的增加而增加。(4)根系C含量在第Ⅰ土层中随细根直径的增加而显著增加,在其他土层则无显著差异;直径小于2 mm的根系C含量在第Ⅰ土层中显著低于其他土层,大于2 mm的根系C含量在各土层间的差异不大。(5)根系N含量随根系直径和土层深度的增加而减少,C/N值则与之相反。该研究结果在一定程度上反映了该次生林地下细根的垂直分布及养分特征,为揭示该生态系统地下生态过程及今后在该生态系统研究环境变化对地下生态过程的影响提供了基础数据。     

柏木根系分泌物对栾树细根形态及N、P含量的影响

为研究混交过程中柏木根系分泌物对栾树细根生长的影响,以一年生栾树盆栽幼苗为研究对象,通过施加1株、2株、4株、8株4个浓度柏木根系分泌物(分别记为G1、G2、G4、G8)于栾树盆栽中,探讨柏木根系分泌物对栾树幼苗1～5级细根形态及N、P含量的影响。结果表明:(1)栾树细根直径随根序的增加而增大,施加根系分泌物显著减小了1～2级细根的直径(P0.05);细根比根长、比表面积均随根序的增加而减小,施加根系分泌物显著增大了1～2级细根的比根长及比表面积(P0.05);随根系分泌物施加浓度的提高,栾树比根长及比表面积先增大,而直径先减小,然后均趋于平缓波动的态势。(2)栾树细根N、P含量均随根序的增加而减小,而N/P在根序间的变化不显著;施加柏木根系分泌物显著增大了栾树1～2级细根的N、P含量(P0.05),但减小了1～5级细根的N/P;随根系分泌物施加浓度的提高,栾树细根P含量增大,N/P减小,而N含量先增加后呈现平缓变化的趋势。(3)栾树细根N、P含量均与其比根长、比表面积和直径等形态特征之间呈显著的相关关系(P0.05)。研究发现,柏木根系分泌物可改善土壤养分的有效性,从而缓解栾树植株的缺P症状,细根通过调整其形态以提高养分利用效率;柏木根系分泌物主要影响栾树1～2级细根的形态及N、P含量;4株柏木根系分泌物的剂量更有利于栾树根系的生长。     

模拟氮沉降对杉木幼苗细根的生理生态影响

细根对氮沉降的生理生态响应将显著影响森林生态系统的生产力和碳吸存。为了揭示氮沉降对杉木细根的生理生态影响,对一年生杉木(Cunninghamia lanceolata)幼苗进行了模拟氮沉降试验,并测定施氮1年后杉木幼苗细根生物量、细根形态学特征(比根长、比表面积)、元素化学计量学指标(C、N、P、C/N、C/P、N/P)、细根代谢特征(细根比呼吸速率、非结构性碳水化合物)。结果表明:(1)杉木细根生物量随氮添加水平的升高而显著降低,尤其是0—1 mm细根生物量;细根比根长和比表面积随氮添加水平升高而显著增大。(2)氮添加后杉木细根C含量、C/N、C/P显著降低,高氮添加导致1—2 mm细根N含量和N/P显著升高,而低氮添加导致1—2 mm细根P含量显著升高、N/P显著降低,而0—1 mm细根的N、P含量则保持相对稳定。(3)氮添加后杉木细根比呼吸速率无显著变化,细根可溶性糖含量随氮添加增加而显著增加,而淀粉含量和NSC显著降低。综合以上结果表明:氮添加后用于细根形态构建的碳分配减少,这可能会减少土壤中有机碳的保留,0—1 mm细根的形态更易发生变化,但是其内部N、P养分含量相对更稳定以维持生理活动,细根NSC对氮添加的响应表明施氮可能导致细根受光合产物的限制。     

兴安落叶松不同径级根碳氮磷钾化学计量特征的种源差异

为了深入认识树木根化学计量特征的径级差异和种源差异，对生长在同质园内6个种源39年生兴安落叶松不同径级根(根直径为0～1、1～2和2～5 mm)的碳(C)、氮(N)、磷(P)、钾(K)含量及其计量比进行了研究。结果表明：兴安落叶松根C、N、P、K含量及其计量比均存在显著的径级差异，0～1 mm径级根具有最小的C含量、C∶N、C∶P、C∶K,以及最大的N、P、K含量和N∶P、N∶K,且与1～2和2～5 mm 2个径级根具有不同的季节动态，这种差异与0～1 mm径级根是吸收根而其他径级根为运输根有关。各径级根C含量种源差异不显著，N和K含量及C∶N和C∶K均在0～1 mm径级根中存在显著的种源差异，P含量及C∶P、N∶P、N∶K在0～1和1～2 mm 2个径级根中均存在显著的种源差异。0～1 mm径级根N、K含量及C∶P、N∶P、N∶K均与种源原地干燥度呈显著正相关，P含量、C∶N和C∶K均与种源原地干燥度呈显著负相关。根化学计量特征因径级(功能)的不同而产生差异，其中仅0～1(吸收根)和1～2 mm径级根的部分化学计量特征存在种源差异，这可能是对当地种源原地环境长期适应的结果。     

氮添加对油松幼苗不同径级细根碳水化合物含量的影响

氮(N)沉降正在对全球森林生态系统产生显著影响。目前关于氮沉降如何通过影响树木不同径级细根碳水化合物含量,进而影响树木生理特征及生长的机制尚不清楚。本文以2年生油松(Pinus tabuliformis)幼苗细根为对象,研究了短期(2年)氮添加(0、3、6、9g N·m~(-2)·a~(-1),分别记为N0、N3、N6、N9)对不同径级(0~0.5、0.5~1和1~2 mm)细根中非结构性碳水化合物(NSC)和结构性碳水化合物(SC)含量的影响。结果表明:(1)0~0.5 mm细根中碳水化合物含量(512.97 mg·g~(-1))显著低于1~2 mm细根中碳水化合物含量(638.83 mg·g-1)。0~0.5 mm细根中NSC、可溶性糖和淀粉含量显著低于0.5~1及1~2mm;(2)随着细根径级的增加,SC含量和纤维素含量呈增加趋势,而木质素含量呈降低趋势。N添加对3个径级细根中不同碳水化合物组分的影响不同。N添加对0~0.5和0.5~1mm细根中NSC、可溶性糖和淀粉含量均无显著影响,但N9处理显著降低了1~2 mm细根中NSC和可溶性糖含量(16.20%和29.90%),对淀粉含量无显著影响。此外,N3处理显著增加了0~0.5 mm细根中可溶性糖含量(69.65%);(3)N添加对细根中SC、木质素含量没有显著影响,但N3处理显著增加了最细两级根(0~0.5和0.5~1 mm)纤维素含量(35.3%和57.0%),N9处理显著降低了1~2 mm细根中纤维素含量(30.39%);(4)N3处理显著增加了0~0.5 mm细根中NSC/SC,而对另两级根系中该比率无显著影响。结果表明,N添加可能通过影响最细两级根(0~0.5和0.5~1 mm)中NSC、可溶性糖含量及NSC/SC影响植物细根的生理功能和生长。     

酸枣根系空间分布特征对自然干旱梯度生境的适应

以烟台、石家庄、银川和吐鲁番四个地区自然干旱梯度条件下生长的酸枣植株为试验材料,对酸枣根系的次生木质部导管及不同径级根系的分布特征进行研究。结果表明:从烟台到吐鲁番,酸枣根次生木质部中导管数量逐渐增多,管径依次增大。酸枣细根(d≤2 mm)长度远远大于其它径级根系的长度。随着干旱程度的增加,垂直方向上,细根出现在较深的土层,水平方向上,酸枣根幅扩大到560 cm,在末端或者接近末端的地方出现较多的细根分支。随着干旱程度的增加,5 mmd10 mm的根系长度在总根长中所占的比例逐渐增大,其可能为干旱生境中植株根系获取水分和养分的主要部位。不同生境中酸枣根系空间分布特征的变化是其长期生存于梯度干旱环境的适应特征。     

放牧对贝加尔针茅草原植被根系分布和土壤理化特征的影响

以内蒙古贝加尔针茅草原为研究对象,分析了放牧对植被根系分布特征的影响及其与土壤理化性状的相互关系。结果表明:放牧导致植被根系分布发生显著变化;0～10cm土层根系生物量占0～40cm根系总生物量的65.9%～82.6%,直径≥2mm根系和直径1mm的根系对放牧影响较为敏感;植被根系分布与土壤容重、含水量、全氮、全磷、有机碳含量以及阳离子交换量有一定程度的相关性,放牧主要通过改变土壤理化特征影响不同径级根系生物量的分布,同时各径级根系分布特征对土壤理化性状有一定的反馈作用。     

不同分类系统下油松幼苗根系特征的差异与联系

植物根序和径级不仅反映细根的形态结构, 而且能反映根系的一些生理特征, 如细根寿命和周转等。该文以二年生油松(Pinus tabulaeformis)幼苗根系为研究对象, 系统比较了根序分类方法和径级分类方法在描述根系特征上的优缺点, 探索了两者之间的内在联系。结果表明: 二年生油松幼苗最多可包括6级根序, 直径的变化范围为0.169-3.877 mm。按根序划分, I-VI级根序的总根长和总根表面积主要集中在前3级根序, 这3级根序的根占总根长的78.77%和总根表面积的62.72%。前3级根序的比根长是后3级根序比根长的1.3-3.0倍, 比根面积是后3级比根面积的1.0-1.5倍。按常用的径级(以0.5、1.0、1.5和2.0 mm为阈值)划分方法, 油松幼苗大部分根系直径≤1.5 mm, 此区间细根的根长和根表面积占总根长的93.76%和总根表面积的84.35%。直径≤1.5 mm的细根平均比根长是>1.5 mm细根比根长的3-7倍, 比根面积的1.5-3.0倍。由于油松根序和径级之间有显著的指数关系, 依据径级最大程度反映根序的原则, 提出了新的径级划分方法, 即以0.4、0.8、1.3和2.0 mm为阈值对油松幼苗根系径级重新进行划分。此时, 上述区间可分别包括I级、II级、III级、IV级、V级根序中根尖数的93.22%、86.37%、75.96%、70.47%和76.67%。同时也可分别涵盖各径级根长的89.34%-70.83%、根面积的86.01%-76.12%以及体积的87.73%-76.12%。此时, 根系不同径级与根序之间可以建立起良好的对应关系。这些结果表明, 通过合理划分径级区间可以较好地反映根序 特征。     

Stem xylem features in three Quercus (Fagaceae) species along a climatic gradient in NE Spain

 Stem xylem features in two evergreen Quercus species (Q. coccifera and Q. ilex) and a deciduous one (Q. faginea) were analysed along an Atlantic-Mediterranean climatic gradient in which rainfall and winter cold experience strong variation. Mean maximum vessel diameter, vessel density, vessel element length, xylem transverse sectional area, Huber value (xylem transverse sectional area per leaf area unit), theoretical leaf specific conductivity (estimated hydraulic conductance per leaf area unit) and total leaf area were determined in 3-year-old branches. Q. faginea presented the widest vessels and the highest theoretical leaf specific conductivity while Q. coccifera showed the lowest total leaf area and the highest Huber value. Studied features did not exhibit significant correlations with mean minimum January temperature in any species but did show significant relationships with rainfall. In Q. coccifera, mean maximum vessel diameter, vessel element length and theoretical leaf specific conductivity increased with higher rainfall while vessel density decreased. Mean maximum vessel diameter and total leaf area in Q. ilex increased with precipitation whereas variables of Q. faginea did not show any significant trend. Results suggest that aridity, rather than minimum winter temperature, controls stem xylem responses in the studied evergreen species. Q. faginea traits did not show any response to precipitation, probably because this species develops deep roots, which in turn makes edaphic and topographic factors more important in the control of soil water availability. In response to aridity Q. coccifera only exhibits adjustment at a xylem level by reducing its water transport capacity through a reduction of vessel diameter without changing the amount of xylem tissue or foliage, whereas Q. ilex adjusts its water transport capacity in parallel to the foliage area. Received: 13 January 1997 / Accepted: 8 April 1997     

Decomposition of roots of black alder and hybrid poplar in short-rotation plantings: Nitrogen and lignin control

The decomposition of the roots (0–2 mm, 2–5 mm and 5–10 mm) of black alder (Alnus glutinosa (L.) Gaertn.) and hybrid poplar (Populus nigra L. X Populus trichocarpa Torr & Gray) was followed over a 462-day period in pure and mixed plantings in southern Quebec. Small roots of alder had the highest initial concentrations of nitrogen and lignin, and lost 9 and 10% less mass than medium and large roots, respectively. Large roots of poplar had the highest lignin-to-nitrogen ratio and showed the smallest loss of mass over the total incubation period. Slow root decomposition of black alder and hybrid poplar was characterized by a greater proportion of initial root nitrogen immobilized per unit of carbon respired. Lignin concentration in roots of alder and poplar increased rapidly at the beginning of the incubation. Our results suggest that high levels of nitrogen in roots of alder could contribute in slowing the rate of decomposition by allowing the formation of nitrogen-lignin derivatives and low levels of nitrogen in roots of poplar may limit the growth of microorganisms and the rate of root decomposition. A multiple regression was developed using initial nitrogen, lignin concentration and the ratio of lignin to nitrogen to produce an index of the rate of root decomposition. The correlation between the index values and the percentage of residual root mass was significant (r=0.98, p<0.01).     

黄柳不同级序根的解剖结构及其细根的研究

采用石蜡切片法和徒手切片法对3年生黄柳不同级序的根进行解剖结构研究,并结合直径和根序对其细根进行定义,为沙生植物细根及其碳分配等相关研究提供依据。结果表明:(1)黄柳1、2级根为初生根,4、5级根为次生根,3级根为过渡型根。(2)黄柳根的初生木质部为三原型或四原型。(3)黄柳不同级序根的形态与解剖结构存在显著差异,随着根序的增加,根直径与维管柱直径逐渐增大;低级根直径主要影响因素为维管柱直径、皮层薄壁细胞直径和皮层层数;高级根直径主要影响因素为维管柱直径。(4)定义黄柳的细根为前3级根中未形成连续木栓层且直径小于0.7mm的根。该研究明确了黄柳不同级序根的解剖结构特征,并界定了黄柳细根的范围,其研究方法对于精确估计细根在生态系统中的作用具有重要的意义。     

栓皮栎幼苗对土壤干旱胁迫的生理响应

以栓皮栎一年生盆栽苗为实验材料,采用称重控水的方法,设置不同土壤水分胁迫梯度,系统分析其幼苗在不同干旱胁迫条件下的生理生化响应特征,以探索栓皮栎耐旱特性.结果显示:(1)栓皮栎幼苗叶片中3种保护酶(SOD、POD、CAT)活性在对照(CK,土壤相对含水量19.5％～21.5％)条件下保持稳定,而中度干旱(T2,9.5％～11.5％)和重度干旱(T3,5.5％～7.5％)条件下,随着胁迫时间的延长呈先增高后降低的趋势,且变化的幅度在不同胁迫强度下存在差异.(2)在整个干旱胁迫过程中,各胁迫处理叶片丙二醛(MDA)含量均呈上升趋势,不同胁迫强度的变化幅度不同;叶片中的可溶性蛋白含量和根系活力随着干旱胁迫程度的增强呈先增高后降低的趋势.(3)栓皮栎幼苗叶片的脯氨酸含量随着干旱胁迫时间的延长表现出先增加后降低的趋势;叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量以及叶绿素a/b值均呈逐渐降低的趋势.研究表明,栓皮栎幼苗在短期和轻度干旱胁迫下通过提高自身的保护酶活性、增加可溶性蛋白和脯氨酸含量、提高根系活力等来抵御干旱环境的伤害,从而表现出较强的耐旱特性;而在重度干旱胁迫条件下,栓皮栎幼苗自我调节能力丧失,体内代谢紊乱,导致保护酶活性、可溶性蛋白、脯氨酸含量和根系活力等下降,从而受到干旱伤害.     

Relationships among root branch order, carbon, and nitrogen in four temperate species

The objective of this study was to examine how root length, diameter, specific root length, and root carbon and nitrogen concentrations were related to root branching patterns. The branching root systems of two temperate tree species, Acer saccharum Marsh. and Fraxinus americana L., and two perennial herbs from horizontal rhizomes, Hydrophyllum canadense L. and Viola pubescens Ait., were quantified by dissecting entire root systems collected from the understory of an A. saccharum-Fagus grandifolia Ehrh. forest. The root systems of each species grew according to a simple branching process, with laterals emerging from the main roots some distance behind the tip. Root systems normally consisted of only 4–6 branches (orders). Root diameter, length, and number of branches declined with increasing order and there were significant differences among species. Specific root length increased with order in all species. Nitrogen concentration increased with order in the trees, but remained constant in the perennial herbs. More than 75% of the cumulative root length of tree seedling root systems was accounted for by short (2–10 mm) lateral roots almost always <0.3 mm in diameter. Simple assumptions suggest that many tree roots normally considered part of the dynamic fine-root pool (e.g., all roots <2.0 mm in diameter) are too large to exhibit rapid rates of production and mortality. The smallest tree roots may be the least expensive to construct but the most expensive to maintain based on an increase in N concentration with order. Received: 25 November 1996 / Accepted: 27 March 1997     

Influence of xylem development on axial hydraulic conductance within Prunus root systems

The effect of secondary growth on the distribution of the axial hydraulic conductance within the Prunus root system was investigated. Secondary growth resulted in a large increase in both the number (from about 10 to several thousand) and diameter of xylem vessels (from a few micrometres to nearly 150 µm). For fine roots (<3 mm), an increase in root diameter was correlated with a slight increase in the number of xylem vessels and a large increase in their diameter. Conversely, for woody roots, an increase in root diameter was associated with a dramatic increase in the number of xylem vessels, but little or no change in vessel diameter. The theoretical axial conductivity (Kh, m⁴.s^-1.MPa^-1) of root segments was calculated with the Poiseuille-Hagen equation from measurements of vessel diameter. Kh measured using the tension-induced technique varies over several orders of magnitude (7.4᎒^-11 to 5.7᎒^-7 m⁴.s^-1.MPa^-1) and shows large discrepancies with theoretical calculated Kh. We concluded that root diameter is a pertinent and useful parameter to predict the axial conductance of a given root, provided the root type is known. Indeed, the relationship between measured Kh and root diameter varies according to the root type (fine or woody), due to differences in the xylem produced by secondary growth. Finally, we show how the combination of branching pattern and axial conductance may limit water flow through root systems. For Prunus, the main roots do not appear to limit water transfer; the axial conductance of the main axes is at least 10% higher than the sum of the axial conductance of the branches.     

不同种源花榈木苗期生长及生理特性比较

为了解不同种源花榈木在贵阳的生长特性和差异,该文通过对10个种源地花榈木进行育苗试验,测定其两年生实生苗的苗高、地径、生物量、叶片光合参数、光合色素、硝酸还原酶活性、硝态氮含量和根系活力,并进行差异性分析。结果表明:(1)10个种源花榈木净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、蒸腾速率和水分利用效率差异显著(P<0.05),表明不同种源花榈木光合特性及光能利用效率具有较大差异,浙江杭州和浙江永康花榈木是具有较高光合生长潜力的种源。(2)种源间的叶绿素含量、硝酸还原酶、硝态氮、根系活力存在显著差异,福建建瓯种源的叶绿素a、叶绿素b含量和叶绿素总量最高,能够将光合原初反应过程中积蓄的光能进行高效地传递,促进碳的同化; 贵州花溪种源硝酸还原酶活性最大,硝态氮含量最高,对氮元素的利用能力较强,能够促进植物蛋白质、氨基酸和叶绿素等的合成; 贵州望谟种源根系活力最大,吸收养分的能力强。(3)各种源间苗高、地径和生物量的分配存在显著差异,浙江杭州种源的植株枝叶繁茂、根系发达,生长表现好,安徽黄山种源的植株矮小,生长表现较差; 浙江杭州种源将生物量更多分配在根和叶,提高其根系吸收养分和叶片获取光能的能力,安徽黄山种源总体生物量积累最少,长势最差。(4)通过主成分分析法对各种源的花榈木适应性进行综合评价,结果显示浙江杭州种源>贵州黎平种源>浙江永康种源>贵州望谟种源>福建建瓯种源>贵州凯里种源>贵州石阡种源>贵州花溪种源>贵州平塘种源>安徽黄山种源。综上结果表明,浙江杭州、贵州黎平和浙江永康种源花榈木对贵阳地区立地环境具有较强的适应能力和生长潜力。     

半干旱草地长期封育进程中针茅植物根系格局变化特征

以云雾山不同封育年限草地针茅植物根系和土壤为研究对象,对其根系特征、土壤特性及两者关系进行研究,以探讨分析封育对针茅根系格局的影响。结果表明:(1)针茅植物根系生物量、根长密度、根表面积和根体积在封育初期轻微下降,之后缓慢上升,并在封育30 a草地得到显著增加。(2)随封育年限增加,各根系指标在3种针茅物种间的组成格局具有类似变化规律,具体表现为:长芒草在放牧草地所占比例最高,之后逐渐降低,并在封育30 a草地消失;大针茅所占比例呈先升后降变化规律,并在封育22 a草地达到最大值;甘青针茅仅出现于封育30 a草地,且占据优势地位。(3)大针茅和甘青针茅0—0.6 mm径级根系比例高于大针茅,使其根系直径显著低于大针茅,比根长和比根面积显著高于大针茅;此外,长芒草根组织密度显著高于长芒草和甘青针茅。(4)长期封育在显著提高土壤水分、养分含量和土壤氮磷比的同时显著降低土壤碳氮比,但对微生物生物量碳、氮无明显影响。(5)针茅根系特征与土壤指标的关联性分析显示针茅根系受土壤氮资源的显著影响。