古田山亚热带常绿阔叶林粗根空间分布特征及影响因子分析——探地雷达途径
摘要
粗根在森林生态系统内扮演重要角色, 粗根空间分布不仅与环境因素有关还受到生物因素的影响, 根系密度可以在一定程度上反映森林群落地下生长及种间竞争情况. 根系研究一直是生态学领域极具挑战性的工作, 传统的挖掘法具有费时、费力、破坏样地、不能连续测定等缺点. 在自然保护区, 原则上禁止使用破坏性取样方法进行研究. 因此, 应用非破坏性方法进行森林粗根研究具有重要的实践意义. 应用探地雷达技术, 对古田山自然保护区24公顷监测样地内山脊、山坡、山谷3种生境及胸径大于50 cm优势树种甜槠、木荷的地下粗根密度进行研究. 结果发现: (ⅰ) 探地雷达探测3种生境粗根密度均值为88.04 roots/m<sup>2</sup>. 粗根主要集中在地表0~40 cm土层范围, 土壤深度增加, 粗根密度迅速下降. 粗根密度集中于树种周围, 较开阔样地或距树木一定距离处粗根密度较低; (ⅱ) 山脊、山坡、山谷间总粗根密度差异显著, 山脊、山谷粗根密度大于山坡; 优势种甜槠粗根密度大于木荷. 直径>3 cm的粗根在山谷分布数量显著大于山坡、山脊, 该部分粗根在20~40 cm土层密度值最大; (ⅲ) 粗根密度随树种丰富度的增加而显著降低, 优势树种甜槠、青冈、马尾松个体数对粗根分布有影响显著; (ⅳ) 0~40 cm是粗根的“基础分布层”, 大部分粗根分布于此范围, 粗根密度均值为84.18 roots/m<sup>2</sup>, 与地形变化、树种丰富度、稀疏树种丰富度、地上树木密度均没有显著回归关系; 40~60 cm土层, 环境与生物因素均会影响粗根密度的大小, 是森林根系减小空间重叠、邻根干扰、缓解竞争压力的“潜在分布层”. 研究表明, 应用探地雷达技术可以实现对粗根空间分布及影响因子较准确、有效地非破坏性研究.