黄土高原草地根系生物量沿环境梯度变化规律

孙天雨,王 雪,李丹洋,刘欣蕊,王瑞丽,2,张硕新,2,*

1 西北农林科技大学林学院, 杨凌 712100 2 陕西秦岭森林生态系统国家野外科学观测研究站, 杨凌 712100

草地生态系统作为全球分布最广泛的陆地生态系统之一,具有维持生态平衡、保障国民经济收入的重要作用[1]。中国草地资源丰富,面积广阔,有草原面积近4亿公顷,约占国土面积的41.7%,主要集中分布在我国北方和西北地区,是全国面积最大的生态安全屏障[2]。

植物根系具有贮藏养分,传输水分和支持植物躯体等基本功能,对整个植物的生长发育起着至关重要的作用[3]。根系生物量作为植物生物量的重要组成部分,一直以来是研究草地生态系统的基础之一,探究根系生物量沿环境梯度的变化规律对于指导植被建设和恢复至关重要[4-5]。根系生物量的变化受到环境因素,尤其是土壤养分条件和气候因素的显著影响[6-7]。一般来讲,根系生物量与土壤养分含量变化相一致,如生长在土壤有机碳、土壤氮含量高地区的植物具有高的根生物量,反之则低[8-9]。降水、土壤含水量作为主要限制因子也常引起根生物量的改变,与干旱地区相比,生长在湿润地区的植物往往具有高的根生物量[10-11]。此外,高的气温会引起土壤水分蒸发加速或过大而导致根生物量减小[8, 12]。然而,也有研究结果得出相反或不同结论。例如,一些研究表明根生物量与土壤养分相关性不显著[13]、沿降水梯度无明显变化[14]、对降雨和温度的响应均不显著[15]、增温会显著增加根生物量[16]等。……