氮磷配施对高寒草甸植物根系特征的影响

• 作者: 廖小琴 王长庭 刘丹 唐国 毛军 西南民族大学青藏高原研究院
• 来源期刊: 草业学报
• 关键词: 氮磷配施 根系直径大小 根系特征 微根管法 高寒草甸
• 年，卷（期）: 2023,（7）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 162-176
• 页数: 15页
• 语种: 中文

摘要

植物根系是固定和支撑植物体的重要器官，是草地生态系统重要的碳库之一。分析植物不同直径大小根系在不同浓度氮磷配施下的形态特征和生理功能，有利于了解高寒草甸植物根系生长特征、碳分配格局和养分循环。本研究在川西北高寒草甸采用微根管技术原位监测4个氮(N)、磷(P)梯度(CK:0 g·m-2;NP10:N 5 g·m-2+P 5 g·m-2;NP20:N 10 g·m-2+P 10 g·m-2;NP30:N 15 g·m-2+P 15 g·m-2)根系动态(现存量、生产量、死亡量和周转率)的变化特征及其与环境因子间的相互关系。结果表明：1)土层间根系总现存量差异显著，0～10 cm土层施肥(NP10、NP20、NP30)显著降低了直径≤0.3 mm根系现存量，且NP30显著降低了总根系和直径>0.3 mm根系现存量；10～20cm土层NP20总根系和直径>0.3 mm根系现存量显著高于其他处理(P<0.05)。2)土层间根系总生产量和死亡量差异显著，0～10 cm土层，直径≤0.3 mm根系生产量和死亡量在处理间无显著差异，直径>0.3 mm根系在NP30死亡量显著增加；10～20 cm土层，直径≤0.3 mm根系生产量和死亡量在施肥处理下显著低于CK，直径>0.3 mm根系生产量和死亡量均在NP20、NP30显著高于CK(P<0.05)。3)土层及处理间根系周转速率无显著差异，但整体上直径≤0.3 mm根系周转速率高于直径>0.3 mm根系。4)结构方程模型进一步表明：根系现存量和生产量受土壤养分[全碳(TC)；全氮(TN)]和根系直径大小的直接影响，土壤养分对根系周转率有正效应。综上：氮磷配施梯度对地下总根系现存量和死亡量影响显著，低、中氮磷(NP10、NP20)配施会降低植物对直径≤0.3 mm根系生物量的分配，投入更多的资源促进直径>0.3 mm根系的生长；高施肥(NP30)会使植物减少各直径大小根系生物量的分配，增加其死亡量，从而降低根系碳的积累。