漓江水陸交錯(cuò)帶典型立地根系分布與土壤性質(zhì)的關(guān)系

李青山，王冬梅，信忠保，李 揚(yáng)，任 遠(yuǎn)

(北京林業(yè)大學(xué)水土保持學(xué)院，水土保持與荒漠化防治教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100083)

漓江是國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)的黃金水道之一，是桂林山水的精華，素有“桂林山水甲天下，百里漓江百里畫”的美稱，它是集飲用和旅游為一體的多功能河流。然而，隨著旅游業(yè)的過度開發(fā)，近40年漓江純真古樸的自然景觀出現(xiàn)了快速退化趨勢(shì)，漓江水陸交錯(cuò)帶生態(tài)安全體系遭受嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，漓江河漫灘、岸灘侵蝕呈現(xiàn)加劇趨勢(shì)［1-2］。針對(duì)漓江面臨的問題，有關(guān)部門曾先后組織過一些小型的調(diào)查研究工作，重點(diǎn)主要放在地質(zhì)、水文方面［3］，而對(duì)漓江流域水陸交錯(cuò)帶植物多樣性、植物根系、土壤等研究較少，因此迫切需要開展漓江流域水陸交錯(cuò)帶生態(tài)修復(fù)研究。

水陸交錯(cuò)帶是內(nèi)陸水體生態(tài)系統(tǒng)和陸地生態(tài)系統(tǒng)之間的界面區(qū)［4］，對(duì)經(jīng)過水陸交錯(cuò)帶的物質(zhì)流和能量流有攔截和過濾作用。水陸交錯(cuò)帶不同于森林生態(tài)系統(tǒng)，由于水陸交錯(cuò)帶土層薄、石礫含量高等特點(diǎn)，根系在植物固定和保持土壤、養(yǎng)分循環(huán)、土壤結(jié)構(gòu)改善中起著更加重要的作用［5］。關(guān)于根系研究的重要性，早在20世紀(jì)30年代Weaver就較系統(tǒng)地闡述過［6］，但自然生態(tài)系統(tǒng)中植物根系和土壤關(guān)系的研究卻是直到70年代以后。隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步，國(guó)內(nèi)外學(xué)者將根長(zhǎng)密度、根系生物量密度、比根長(zhǎng)等指標(biāo)用于研究植物根系分布特征及其與土壤性狀的關(guān)系［7-11］，并取得了一定的研究成果。另外從水陸交錯(cuò)帶根系研究進(jìn)展來看，國(guó)內(nèi)外對(duì)水陸交錯(cuò)帶植物根系的特征分布和土壤性質(zhì)的關(guān)系研究較少。其中國(guó)際對(duì)水陸交錯(cuò)帶植物根系的研究相對(duì)較為全面［12-14］;國(guó)內(nèi)對(duì)水陸交錯(cuò)帶根系研究較少，主要集中在凈化污水［15］、根系特征［16-17］等方面。

漓江具有發(fā)育良好的水陸交錯(cuò)帶，從靈川到陽朔83km河段，水陸交錯(cuò)帶按坡度可以分為緩坡、陡坡和人工岸坡，人工岸坡主要集中在城區(qū)，有漿砌石等人工護(hù)岸措施，坡度一般大于45°;緩坡和陡坡一般分布在離城區(qū)較遠(yuǎn)的河郊地區(qū);江心洲是內(nèi)陸水體生態(tài)系統(tǒng)和陸地生態(tài)系統(tǒng)之間的界面區(qū)的另一種形式。本文對(duì)漓江水陸交錯(cuò)帶退化區(qū)域4種立地類型上植物根系、土壤進(jìn)行調(diào)查，分析根長(zhǎng)密度、根系生物量密度、比根長(zhǎng)與土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷之間的關(guān)系，以期通過此研究，能更深入地了解漓江水陸交錯(cuò)帶根系組成、分布規(guī)律及其與土壤因子的相互關(guān)系，為漓江流域植被恢復(fù)、生態(tài)建設(shè)提供基礎(chǔ)依據(jù)。

1 研究區(qū)域

研究區(qū)域位于廣西桂林靈川縣到陽朔縣的漓江水陸交錯(cuò)帶，河段全長(zhǎng)83km。漓江流域地處北回歸線以北的低緯度區(qū)，屬濕熱多雨的亞熱帶季風(fēng)氣候，年均氣溫17.8℃，降雨量豐富，年平均降雨量1949.5 mm;年日照時(shí)數(shù) 1243.5—1467.1 h，年平均相對(duì)濕度為73%—79%。自靈川以下，桂林—陽朔以峰叢洼地、峰林平原等喀斯特地貌為主，是世界亞熱帶喀斯特發(fā)育最典型最完美的地區(qū)，為旅游重點(diǎn)河段，且人類活動(dòng)干擾嚴(yán)重，為生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)區(qū)域，平均海拔150 m，主要土壤類型為山地黃壤，土層薄、質(zhì)地粗，石礫含量高。漓江流量從9月份開始下降，一直到次年2月份春雨降臨，流量開始復(fù)蘇，枯季結(jié)束［18］。主要喬木樹種為楓楊(Pterocarya stenoptera)、陰香(CortexCinnamomiBurmannii)、烏 桕 (Sapium sebiferum)、桉樹(Eucalyptus)等;竹類為鳳尾竹(Bambusa multiplex)和孝順竹(Bambusamultiplex(Lour.)Raeuschelex J.A.etJ.H.Schult.);主要灌木有一葉萩(Suffrutescent Securinega Twig)、水楊梅(Geum aleppicum)、馬甲子(Paliurus ramosissimus)等;草本植物為狗牙根(Cynodon dactylon)、紫菀(Tatarian Aster Root)、 水 蓼 (Polygonum hydropiper)等。

2 研究方法

2.1 樣地選擇

2012年11月對(duì)漓江83公里河段全線踏查，根據(jù)踏查資料，選擇漓江流域水陸交錯(cuò)帶4種典型立地類型進(jìn)行研究:緩坡、陡坡、江心洲、人工岸坡(表1)。緩坡:坡度＜15°的漓江水陸交錯(cuò)帶，陡坡:15°＜坡度＜45°的漓江水陸交錯(cuò)帶，江心洲:位于江、河中心，人工岸坡:坡度＞45°的漓江水陸交錯(cuò)帶，有人工岸坡護(hù)岸措施(漿砌石)和客土。在研究區(qū)內(nèi)選擇34塊10m×10m的典型樣地，其中緩坡9塊，陡坡9塊，江心洲8塊，人工岸坡8塊;用GPS定位，每木檢尺后，對(duì)樣地植被、土壤、地形進(jìn)行調(diào)查。樣地基本情況見表1。

表1 不同立地類型樣地調(diào)查表Table 1 The questionnaire of standard plots in different site types

2.2 根系樣品采集和測(cè)定

根系采集于2012年12月進(jìn)行，植物根系基本停止生長(zhǎng)。根系采集采用剖面法，在每個(gè)樣地內(nèi)隨機(jī)選取6個(gè)取樣點(diǎn)。考慮到漓江流域水陸交錯(cuò)帶土層薄，石礫含量高，植物根系淺，水分含量隨土層變化不大，挖掘困難等特點(diǎn)，本文根系挖取僅分兩層，即從土壤表層向下按0—10 cm、10—20 cm分層，用鋼制圓形環(huán)刀水平向下取土樣，將取出的土壤樣品放入滅菌處理過的密封袋內(nèi)帶回，根樣取回后先在水中浸泡沖洗，并過0.2 mm篩使根與大部分土壤、雜質(zhì)分離，然后放入清水中利用網(wǎng)勺和鑷子根據(jù)根的外形、顏色和彈性區(qū)分死根和活根并將死根挑除。處理后的根系按直徑≤2 mm(細(xì)根)和＞2 mm(粗根)分為兩級(jí)。用WinRHIZO2005儀器對(duì)直徑≤2 mm(細(xì)根)和＞2 mm(粗根)的根系分別進(jìn)行根系的長(zhǎng)度的測(cè)定，并計(jì)算根長(zhǎng)密度:根系長(zhǎng)度/土壤體積。掃描后的兩種不同徑級(jí)根系樣品分別置入80℃烘箱中烘干至恒量，稱量并記錄根系生物量，計(jì)算根系生物量密度:根系干重/土壤體積。

2.3 土樣采集和測(cè)定

在采集根系樣品同時(shí)，在每個(gè)取樣點(diǎn)不同層次(0—10 cm、10—20 cm)取土壤混合，用于有機(jī)質(zhì)、N含量、P含量的測(cè)定;土壤有機(jī)質(zhì)測(cè)定采用重鉻酸鉀氧化-外加熱法;土壤全N用半微量開氏法;土壤有效P用NaHCO3提取-鉬銻抗比色法。

2.4 統(tǒng)計(jì)分析

文中根長(zhǎng)密度、根系生物量密度均為直徑≤2 mm(細(xì)根)和＞2 mm(粗根)的根系根長(zhǎng)密度、根系生物量密度的總和，直徑≤2 mm(細(xì)根)的根系數(shù)據(jù)用于細(xì)根分布情況研究(表2)。

使用Microsoft Excel 2003計(jì)算各立地類型各層根系特征指標(biāo)值和土壤性質(zhì)指標(biāo)值的平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差和百分比。依據(jù)SPSS 20軟件中One-way ANOVA比較結(jié)果來評(píng)價(jià)不同立地類型不同土層深度根系特征的差異顯著性;用SPSS 20軟件對(duì)根系特征和土壤性質(zhì)進(jìn)行相關(guān)性分析。利用Excel初步作圖并用Photoshop CS4對(duì)圖添加顯著性標(biāo)記。

3 結(jié)果與分析

3.1 典型立地類型根系分布特征

3.1.1 不同立地類型根系特征橫向?qū)Ρ?/p>

根長(zhǎng)密度是單位土壤體積所含根系的長(zhǎng)度，反映在某一土壤層的根系伸展量［19］。0—10 cm土層，陡坡(27.25 m/100cm3)和緩坡(23.65 m/100cm3)立地類型根長(zhǎng)密度較大，其次為人工岸坡(14.18 m/100cm3)，江心洲最小(12.46 m/100cm3)。10—20 cm土層，陡坡(18.44 m/100cm3)立地類型根長(zhǎng)密度最大，江心洲(3.17 m/100cm3)最小(圖1)。

圖1 不同立地類型植物根系特征圖Fig.1 Root characteristics in different site types緩坡Gentle slope;陡坡 Steep slope;江心洲 Middle bar;人工岸坡Artificial bank slope;不同小寫字母表示差異顯著，P＜0.05

根系生物量密度表示單位根系深度生物量的大小，是種群結(jié)構(gòu)與功能的重要測(cè)度指標(biāo)［20］。0—10 cm土層，根系生物量密度差異性不明顯，其中緩坡、陡坡、人工岸坡較為接近。10—20 cm土層，根系生物量密度差異性顯著，分布規(guī)律為:人工＞陡坡＞緩坡＞江心洲，其值分別為:9.90 g/100 cm3、7.90 g/100 cm3、5.35 g/100 cm3、2.20 g/100 cm3(圖 1)。

比根長(zhǎng)是根系長(zhǎng)度和生物量的一個(gè)比值，反映了根系細(xì)根和粗根之間數(shù)量比例的關(guān)系。緩坡、陡坡比根長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于人工岸坡、江心洲，前者大約是后者的2倍(圖1)。原因在于細(xì)根根長(zhǎng)密度大，根生物量密度小，比根長(zhǎng)大［21］，緩坡、陡坡各土層細(xì)根含量大，人工岸坡和江心洲各土層細(xì)根含量低(表2)，緩坡、陡坡比根長(zhǎng)較大。

同一土層細(xì)根長(zhǎng)度和細(xì)根生物量差異性均顯著，分布規(guī)律均為:陡坡＞緩坡＞人工岸坡＞江心洲。陡坡和緩坡各層的細(xì)根長(zhǎng)度、細(xì)根生物量比例均遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于江心洲和人工岸坡，其中陡坡細(xì)根生物量是江心洲的4.91倍(表2)。

3.1.2 不同立地類型根系特征垂直對(duì)比

漓江流域水陸交錯(cuò)帶不同立地類型的根系集中分布在0—10 cm，其根長(zhǎng)密度和根系生物量密度是10—20 cm土層的1—3倍。江心洲立地類型根長(zhǎng)密度0—10 cm土層是10—20 cm土層的3.93倍，根系生物量密度0—10 cm土層是10—20 cm土層的3.77倍。人工岸坡立地類型0—10 cm和10—20 cm土層根系長(zhǎng)度密度和生物量密度差異性均不顯著，這反映了人工岸坡立地類型土層較深，0—20 cm土層根系結(jié)構(gòu)變化不大，如果專門研究人工岸坡，需要更深的土層厚度。0—10 cm到10—20 cm土層，各立地類型的根長(zhǎng)密度和根系生物量密度均表現(xiàn)為遞減趨勢(shì)(圖1)。從不同立地類型各土層標(biāo)準(zhǔn)誤差分布(圖1)也可以看出，從0—10 cm到10—20 cm土層，各種立地類型的根長(zhǎng)密度和根系生物量密度的標(biāo)準(zhǔn)誤差逐級(jí)減小，其值分別為:3.76 m/100 cm3、2.31 m/100 cm3;1.40 g/100 cm3、0.60 g/100 cm3。與根系長(zhǎng)度密度和生物量密度相比，比根長(zhǎng)在同一立地類型各土層的分布基本一致(圖1)，這與同一立地類型不同土層細(xì)根所占的比例差異不明顯相關(guān)。細(xì)根長(zhǎng)度和細(xì)根生物量各層比例均隨土層的加深而減少，但差異性不顯著(表2)。

表2 典型立地類型細(xì)根分布情況Table 2 Fine root distribution in different site types

3.2 不同立地類型土壤化學(xué)性質(zhì)分布規(guī)律

不同立地類型有機(jī)質(zhì)含量差異性顯著。人工岸坡(26.30 g/kg)立地類型腐殖質(zhì)層厚，有機(jī)質(zhì)含量最高，分別是陡坡、緩坡、江心洲的 1.24、1.69、1.82倍(圖2)。

土壤中全氮含量從大到小依次是人工岸坡、陡坡、緩坡、江心洲，其值分別為:3.12 g/kg、2.33 g/kg、1.56 g/kg、1.32 g/kg(圖 2)。

土壤有效磷分布規(guī)律為緩坡(11.00 mg/kg)和江心洲(12.02 mg/kg)差異性不顯著，陡坡(5.12 mg/kg)和人工岸坡(3.51 mg/kg)差異性不顯著(圖2)。

3.3 根系特征與土壤性質(zhì)相關(guān)關(guān)系

對(duì)漓江流域水陸交錯(cuò)帶典型立地類型根系特征和土壤性質(zhì)進(jìn)行相關(guān)性分析(表3)，表明:(1)根長(zhǎng)密度與比根長(zhǎng)、根系生物量密度在0.05水平(雙側(cè))正相關(guān)。根長(zhǎng)密度與細(xì)根根長(zhǎng)、細(xì)根生物量在0.01水平(雙側(cè))正相關(guān);而根系生物量密度與細(xì)根根長(zhǎng)、細(xì)根生物量呈負(fù)相關(guān)，與細(xì)根生物量在細(xì)根根長(zhǎng)、細(xì)根生物量在0.05水平(雙側(cè))負(fù)相關(guān)。(2)土壤有機(jī)質(zhì)與土壤全氮在0.01水平(雙側(cè))正相關(guān)。(3)根長(zhǎng)密度、細(xì)根根長(zhǎng)、細(xì)根生物量與有機(jī)質(zhì)、全氮均呈正相關(guān)。這表明土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量較高的土層中，分布著較多的細(xì)根根長(zhǎng)、細(xì)根生物量，并且具有較高的根長(zhǎng)密度。(4)土壤有效磷與根系特征、土壤有機(jī)質(zhì)、土壤全氮均呈負(fù)相關(guān)，其與細(xì)根生物量和有機(jī)質(zhì)在0.05水平(雙側(cè))上顯著負(fù)相關(guān)。

4 結(jié)論與討論

研究根系的結(jié)構(gòu)和形態(tài)，包括不同生態(tài)系統(tǒng)、同一系統(tǒng)不同土層的根系特征，有利于認(rèn)識(shí)根的基本特征和根系內(nèi)部的異質(zhì)性［22］，根長(zhǎng)、根生物量分布特征同樣可以較好地反映不同立地類型不同層次根系在林木生長(zhǎng)過程中的作用。根系的生長(zhǎng)是土壤結(jié)構(gòu)和養(yǎng)分綜合作用的結(jié)果，既表現(xiàn)在不同的土壤層次之間，又表現(xiàn)在平均水平上［23］。因此本文著重從垂直和水平方向上分析和討論漓江流域水陸交錯(cuò)帶4個(gè)典型立地類型根系特征與土壤理化性質(zhì)及其關(guān)系。

圖2 不同立地類型土壤性質(zhì)分布圖Fig.2 The distribution map of root characteristics in different site types

表3 根系特征與土壤性質(zhì)相關(guān)關(guān)系分析Table 3 Analysis the correlations between root characteristics and soil properties

4.1 根系特征和土壤性質(zhì)水平分布

立地類型是造成根系分布差異的一個(gè)重要原因［24］，立地類型的差異表現(xiàn)在坡度、坡位、土壤性質(zhì)、植被類型、林分密度等方面。不同立地類型根系空間分布具有高度的異質(zhì)性［5］，本文研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同立地類型根系分布差異性顯著，這與立地類型差異相關(guān)，即與各立地類型坡度、土壤質(zhì)地、樹種和植被蓋度等有一定的相關(guān)性，其相關(guān)程度需進(jìn)一步研究。一些研究認(rèn)為表層土壤中根長(zhǎng)密度主要受到草本植物(淺根性植物)［21］的影響，根系生物量主要受林下植被和粗根含量的影響［25］。本研究發(fā)現(xiàn)，林下草本植物茂盛的陡坡和緩坡立地類型，細(xì)根含量大，比根長(zhǎng)大，根長(zhǎng)密度和根系生物量密度較大。人工岸坡立地類型雖然林下植被稀疏，但喬木茂盛，石礫含量少，粗根比例大，根系生物量密度也較大，另一方面，人工岸坡腐殖質(zhì)層厚，土壤有機(jī)質(zhì)含量高，土壤全氮含量高。另有學(xué)者發(fā)現(xiàn)土壤養(yǎng)分資源相對(duì)匱乏的土層，其細(xì)根生物量、根長(zhǎng)密度的投入較少［5］。與本文中江心洲土層薄，土壤貧瘠，石礫含量高，其細(xì)根含量少，比根長(zhǎng)小，根長(zhǎng)密度、根系生物量低的結(jié)論相一致。

已有研究表明在一定范圍內(nèi)隨著坡度的增加，各立地類型的植被及物種多樣性逐漸減少，石礫含量逐漸增加。郝文芳［26］等在黃土丘陵區(qū)天然群落的植物組成、植物多樣性及其與環(huán)境因子的關(guān)系研究發(fā)現(xiàn)，各立地類型隨坡度的增加，植被蓋度、土壤有機(jī)質(zhì)逐漸減少。但本研究從林木生長(zhǎng)、土壤厚度等因子和根系特征、土壤指標(biāo)的分析結(jié)果來看，陡坡均優(yōu)于緩坡，目前對(duì)造成這種現(xiàn)象的機(jī)制并不十分清楚，這是以后的研究中需要重點(diǎn)解決的問題，其可能與水陸交錯(cuò)帶這個(gè)特殊地理位置有關(guān)，本文研究緩坡和陡坡立地類型的坡位均屬于下坡，緩坡坡度較小，受水位變化的影響較大。江水的漲停對(duì)水陸交錯(cuò)帶進(jìn)行沖刷，帶走大量泥沙，導(dǎo)致緩坡立地類型土壤侵蝕較大，土層薄，石礫含量高，根系含量和土壤性質(zhì)較差。

土壤有機(jī)質(zhì)的礦化降解是植物的重要養(yǎng)分來源之一，而且土壤有機(jī)質(zhì)是土壤養(yǎng)分的主要儲(chǔ)存庫(kù)［27］。土壤有機(jī)質(zhì)主要來源于動(dòng)、植物殘?bào)w以及各種有機(jī)肥料(包括秸稈還田和綠肥等)［28］。本研究中，各立地類型有機(jī)質(zhì)含量存在一定的差異。人工岸坡立地類型腐殖質(zhì)層厚，有機(jī)質(zhì)含量最高。土壤氮素的輸入主要依賴于植物殘?bào)w的歸還及生物固氮，少部分來源于大氣沉降［29］。滯留在土壤中的氮的輸出，主要是通過植物根系吸收氮，將其同化為自身的組織，但大部分氮素會(huì)隨著植物組織的衰老和凋落回歸土壤［30］。人工岸坡和陡坡立地類型全氮含量高，原因是源于其根系發(fā)達(dá)，土壤植物殘?bào)w含量豐富。江心洲立地類型土層薄，石礫含量高，林下植被稀疏，腐殖質(zhì)層薄，全氮含量最少。

人工岸坡立地類型由漿砌石護(hù)砌，將江水與岸坡土壤隔開，陡坡立地類型坡度較陡，減少了土壤水分和江水循環(huán)流動(dòng)，兩種立地類型均受水位影響小。緩坡、江心洲受江水干擾大。受水位影響較大的緩坡、江心洲的有效磷含量明顯高于受水位影響相對(duì)較小的陡坡、人工岸坡。可能是由于:漓江邊居民長(zhǎng)期在江邊進(jìn)行洗衣等洗刷活動(dòng)，洗刷用品中含有大量的磷，致使流域水陸交錯(cuò)帶邊受水位影響大的土壤中磷含量較高［31］。另一方面，陳建會(huì)［32］等認(rèn)為地表腐殖質(zhì)層可以避免土壤磷礦物的沉淀，進(jìn)而保持土壤有效磷的供應(yīng)，這說明腐殖質(zhì)層厚的陡坡、人工岸坡立地類型應(yīng)該有效磷含量高，這與本文研究結(jié)果相反，進(jìn)一步增加了江水影響土壤磷含量的可能性。

4.2 根系特征和土壤性質(zhì)垂直分布

很多研究發(fā)現(xiàn)，根長(zhǎng)密度和根系生物量密度的垂直分布隨著土層的加深而減少，且多集中分布在土壤表層，主要是受到土壤理化性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的影響［25，33］。本研究發(fā)現(xiàn)，各立地類型土壤從表層向下腐殖質(zhì)減少，有機(jī)質(zhì)和全氮相應(yīng)減少，有機(jī)質(zhì)和全氮含量與根長(zhǎng)密度和根系生物量密度呈正相關(guān)，這表現(xiàn)在:0—10 cm到10—20 cm土層，各立地類型的根長(zhǎng)密度和根系生物量密度均表現(xiàn)為減少，這與李勇等研究結(jié)果相同［34］。0—10 cm到10—20 cm土層，各立地類型的根長(zhǎng)密度和根系生物量密度的標(biāo)準(zhǔn)誤差逐級(jí)減小，說明了隨著土層深度的增加，不同立地類型根長(zhǎng)密度和根系生物量密度的差異程度逐步縮小，地形、地表植物類型及生長(zhǎng)狀況對(duì)根長(zhǎng)密度分布的影響也隨土層深度的增加而逐漸減小，黃林等的研究結(jié)果與此相同［24］。

4.3 根系特征和土壤性質(zhì)相關(guān)性

根系吸收土壤中的水和礦物質(zhì)，合成和儲(chǔ)存有機(jī)物，另一方面，根系表面微生物、根系殘?bào)w以及根系死亡后的孔穴在轉(zhuǎn)化為氮和土壤有機(jī)物等方面有著重要的作用［20］。土壤環(huán)境具有高度的異質(zhì)性，不同土層深度根系的生長(zhǎng)、分布受到自身遺傳特性和土壤環(huán)境的雙重影響［7］。土壤環(huán)境異質(zhì)性對(duì)根系分布空間異質(zhì)性的產(chǎn)生有重要作用，根系適應(yīng)土壤空間異質(zhì)性的策略是調(diào)整根長(zhǎng)密度和根系生物量等根系特征［8］。已有研究表明，根系基本特征與有機(jī)質(zhì)、全氮含量呈正相關(guān)，黃林［24］在不同森林類型根系分布與土壤性質(zhì)的關(guān)系研究表明根長(zhǎng)密度與有機(jī)碳、全氮呈極顯著正相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)，根長(zhǎng)密度、比根長(zhǎng)、根系生物量與有機(jī)質(zhì)、全氮含量呈正相關(guān)。另外，研究表明，根長(zhǎng)和生物量之間存在不對(duì)稱的比例關(guān)系，反映了細(xì)根和粗根功能上的差異［21］。本文中，根長(zhǎng)密度與根系生物量在0.05水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)，這種對(duì)稱的比例關(guān)系，說明漓江流域水陸交錯(cuò)帶各立地類型根系差異性較大，這可能與植物種類和蓋度有關(guān)，其根本原因需進(jìn)一步研究。Vogt［35］等對(duì)大量研究數(shù)據(jù)加以分析，發(fā)現(xiàn)土壤結(jié)構(gòu)和養(yǎng)分狀況是決定細(xì)根含量的重要因素，而細(xì)根生產(chǎn)則主要受養(yǎng)分條件的控制。Cavelier J［36］等研究表明細(xì)根的垂直分布主要由土壤中氮含量控制。本研究發(fā)現(xiàn)，漓江流域水陸交錯(cuò)帶細(xì)根長(zhǎng)度、細(xì)根生物量與土壤有機(jī)質(zhì)、全氮呈正相關(guān)。

研究中還發(fā)現(xiàn)，有效磷與根系特征、有機(jī)質(zhì)、全氮均呈負(fù)相關(guān)，其與細(xì)根生物量和有機(jī)質(zhì)在0.05水平(雙側(cè))上顯著負(fù)相關(guān)。說明適當(dāng)?shù)臏p少磷的排放，對(duì)漓江流域植被根系的生長(zhǎng)，土壤肥力的保持有一定的相關(guān)性，這對(duì)漓江流域快速綠化材料的選取有指導(dǎo)意義。另外已有研究表明，低磷脅迫下，植物根系會(huì)發(fā)生適應(yīng)性改變，包括根變長(zhǎng)、變細(xì)，增加地下部分的生長(zhǎng)等［37-38］，這也正好與本研究中陡坡和人工岸坡在低磷環(huán)境下根系生長(zhǎng)較好，根長(zhǎng)密度和根系生物量較大的結(jié)果相一致。

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