宽窄行栽植下三倍体毛白杨根系生物量分布及其对土壤养分因子的响应北大核心CSCD

三倍体毛白杨(triploid Populus tomentosa)是我国华北地区主要纸浆林品种,在该地区多采用宽窄行模式栽植。为基于根系结构特征制定该模式下毛白杨人工林高效水肥管理策略和明确影响其根系空间分布的主要因子,在5年生林分中于8株样树周围挖取2 106个土柱,研究该栽植模式下毛白杨根系生物量的空间分布特征,并分析了细根垂直分布对土壤有机质、速效磷和碱解氮等的响应。结果表明,一维垂向上,宽行内细根根重密度(FRBD)在0–30 cm土层中随深度增加而递减,但在30cm以下土层呈均匀分布(p=0.079);窄行内FRBD呈"双峰"分布,即在0–20 cm(22%)和70–110 cm(31%)土层均有较多细根分布;10–150 cm各土层中,窄行FRBD较宽行高17%–148%。宽、窄行内,随深度增加,粗根根重密度(CRBD)均呈先增后减变化,而细根粗根比(F/C)无显著变化(p>0.05),窄行平均F/C较宽行高60%。一维径向上,宽、窄行内FRBD均呈近均匀分布,而CRBD和F/C均随距离增加分别显著递减和增大。二维尺度上,FRBD在窄行内分布相对均匀,但在宽行内主要集中在表土层且随距离增加细根浅层化程度增强;CRBD在树干两侧呈"不对称"分布;垂向0–20 cm、径向160–300 cm范围是宽行内平均FRBD和F/C较高区域,分别为宽行相应指标总平均的2.8和1.1倍。FRBD在0–30 cm土层中随土壤有机质、速效磷和碱解氮含量的增加而逐渐增大,但在30 cm以下土层中无明显变化趋势。研究结果表明,宽、窄行间毛白杨根系分布的差异性主要体现在细根一维垂直分布和细根、粗根二维分布上。土壤有机质、速效磷和碱解氮是0–30 cm土层中毛白杨细根垂直分布的重要影响因子,但对下层土壤中根系分布无影响。对宽窄行栽植的毛白杨林分灌溉时,灌溉水应供给到窄行区域;施肥时,缓释肥和速效肥应分别浅施在宽行中央附近和窄行内。