跟着社会发展，东谈主们对木料的需求越来越大，当今我国木料对外依存度已高达50%傍边，营造速生丰产林成为处罚我国木料安全问题的蹙迫路线之一。杨树是我国最主要的速生丰产林树种国产 人兽，占世界乔木东谈主工林中的15.9%[1]。泰西108杨(Populus×euramericana cv.‘Guariento’)具有树形好意思、干形直、尖削度小、树冠窄、材质优、滋长快等优点[2]，以其优良的滋长特色成为很多地区的主栽杨树品种之一。当今，对于该系列树种的酌量联结在优良遗传品种的选育和引种[3]、随即条目、密度和修枝对其分娩力和生理特色的影响[4， 5]、不同冠层光合特色酌量[6]和苗木水肥耦合效应答地上生物量的影响[7]等方面，其6年生林地分娩力达到了103.5 m3/hm2[4]，可升迁的空间还很大，集约筹划的水肥管制措施则是灵验提高林地分娩力的蹙迫妙技之一。另外，当今对泰西108杨根系方面的酌量较少，且水肥管制措施下细根形态及分散的酌量尚未见报谈。因此，本酌量对泰西108杨速生丰产林在以地表滴灌和随水施肥为特征的水肥耦书册约筹划措施下的上层根系形态及分散特征进行了系统酌量，旨在为优化水肥管制技能提供理撑抓，从而已矣速生丰产林水氮高效诳骗的经济效益和节水节肥的环保效益。

细根(直径≤2mm)系统具有强大的摄取名义积，是植物摄取水养和保管滋长的主要器官[8]，细根通过物理作用和分泌的有机物在土体中进行穿插和缠绕，以此来分散、串联、固结泥土颗粒，成心于泥土有机物鸠合和丰富泥土生物各样性[9]。同期，细根通过摄取作用不错反应出泥土中水养的分拨方式[10]，何况自己的滋长和延长也会对泥土营养、水分、温湿度偏激它特征作念出响应[11， 12]。频年来，植物细根看成丛林生态系统中泥土碳的主要开始，并在生态系统的营养轮回、碳分拨、能量流动和物资轮回进程中具有终点蹙迫的作用，其酌量也受到了无为的体恤[13， 14， 15]。树木细根的滋长和垂直分散与树种特色、树龄、泥土水分、营养及地下水位等关联，泥土资源灵验性在空间分散上的特异性偏激它外界环境条目深远影响着细根的滋长与分散[16， 17， 18， 19]。对于细根的酌量，在垂直分散上多量是联结在泥土浅层0—30 cm[19]或者0—40 cm，因林地浅土层的水养资源对林木滋长孝敬很大，且浅土层为林木细根联结分散层[20， 21， 22]。是以，咱们酌量浅土层中的细根形态和分散将有助于施展后期林木滋长互异。

因此，本酌量给与田间检修，对水肥耦合技能措施下的泰西杨幼林细根形态及分散进行了系统酌量。本文酌量方向是：通过0—30 cm土层内细根生物量、根长密度、名义积、体积和比根长等规画的酌量，(1)明确水肥耦合技能措施是否对泰西108杨幼林表土层细根分散方式产生了影响；(2)揭示泰西108杨幼林细根形态及分散对水肥耦合效应的响应。

1 材料与要领 1.1 检修地大致与酌量对象

检修地位于北京市顺义区杨镇高各庄村(东经116°49′35.6″，北纬40°05′48.7″)，海拔28 m。检修区面积为4 hm2，属暖温带大陆性风景，春季干旱多风，夏令酷热多雨，年均气温11.5℃，年均降水量625 mm，主要联结于7、8月份，无霜期195 d傍边。检修地泥土物感性质见表 1。

检修区聘用宽窄行模式栽培泰西108杨 (Populus×euramericana cv.‘Guariento’)，株距4m，窄行距6m，宽行距12 m，将宽行看成各检修处理区的驾驭带，每公顷400株。于2011年春季以3年生实生苗造林，2011和2012年分别间作玉米和豌豆。于2012年头铺设滴灌管，给与1行1带铺设姿色，滴灌管管径16mm，滴头间距100cm，流量约为2L/h。

1.2 检修联想

检修缔造3个灌溉水和睦3个营养水平组合成9个水肥耦合处理，另设一个对照处理CK(按照当地分娩上的水肥管制技能：春季展叶前沟灌1次，每次约640L/株，不施肥)，每个处理联想3个重迭，各小区偶然分散，各处理具体联想见表 2。

自2012年4—10月开展滴灌，当滴头正下方泥土20cm处的泥土水势分别达到-75、-50和-25 kPa时进行灌溉。灌溉量可由灌溉时刻默示，灌溉时刻计较公式为：h=[V×(SWC后-SWC前)]/V滴头，V=1/3×3.14×R2×H(SWC后为联想灌溉后泥土含水量为田间抓水量的75%，SWC前为灌溉前泥土含水量，烘干称重法；V滴头为每小时滴头流量2L/h，V为野心湿润体体积，R为湿润峰半径50cm，H为野心湿润体高50cm。自2012年5—9月开展随水施肥，施N量为150、300和450 g 株-1 a-1，各处理分6次完成施肥，每次均在团结天内完成。

1.3 根系取样、测定边幅及要领

给与根钻法于2012年10月底泰西杨滋长季末进行根系取样。在各处理的第二重迭小区，沿滴灌管在各样地对角线上登第6个取样点，以10 cm为一层进行取样，取样深度至地表下30 cm。根样在净水中浸泡后用活水冲洗过孔径为0.8 mm筛，使根系与绝大部分的泥土、有机质残渣偏激他杂质分离，在净水中使用镊子和网勺留意捡取通盘活根系。

按照传统的根系分类方法[23]，本酌量中以直径≤2 mm看成分离细根和粗根的阈值。应用Epson Twain Pro根系扫描系统和WinRhizo根系图像分析系统对根系进行各项规画的测定。待沿途根样扫描完成之后，进行各根样生物量的计较。

1.4 数据处理

诳骗Excel软件对所得检修数据进行计较、整理和图表绘画。给与SPSS 20.0软件对各项形态规画进行只身分方差分析(One-way ANOVA)国产 人兽。

2 限定与分析 2.1 细根生物量对水肥耦合效应的响应 2.1.1 团结水肥条目下不同土层间细根生物量的比较

10个处理下细根生物量跟着泥土深度的加多均发达为递减划定(图 1)，且除D1F1和D2F1处理外，其余8个处理均达到显耀性(P < 0.05)。如D3F3处理下，3个土层细根生物量分别为0.349、0.248和0.124 mg/cm3，分别占3层总量的48%、34%和17%。总体上泰西108杨幼林细根主要分散在0—10 cm土层，该层细根生物量是10—20 cm土层的1.25—5.05倍、是20—30 cm土层的2.80—13.06倍。

2.1.2 团结土层不同水肥条目下细根生物量的比较

团结滴灌水平下各土层细根生物量均随施肥量的提高而加多(图 1)。0—10cm土层的F1、F2和F3处理，10—20 cm土层的F1和F2处理和20—30 cm土层的F1处理均发达出：细根生物量随滴灌量的加多均无显耀变化，而在10—20 cm土层的F3处理和20—30 cm土层的F2和F3处理下随滴灌量的加多显耀加多。低肥下的3个滴灌处理各土层细根生物量均与CK无显耀互异，而中肥和高肥下的各处理均显耀大于CK，其中D3F3处理3个土层生物量较CK分别显耀提高了316%、386%和442%(P < 0.05)。

2.2 细根根长密度对水肥耦合效应的响应 2.2.1 团结水肥条目下不同土层间根长密度的比较

垂直方进取，各处理根长密度均呈现出逐层递减的趋势(图 2)。10个处理中D2F3、D3F2和D3F3的根长密度在各土层间均存在显耀性互异，如高水高肥处理的3个土层根长密度分别为0.888、0.526和0.290 cm/cm3，第2层比第3层显耀进步81%，第1层比第2层显耀进步68%(P < 0.05)。0—10 cm土层根长密度是10—20 cm土层的1.05—2.05倍、是20—30 cm土层的1.99—4.99倍。

2.2.2 团结土层不同水肥条目下根长密度的比较

各土层根长密度在团结滴灌水平下均随施肥量的提高而加多(图 2)，其中0—10cm和10—20 cm土层达到显耀水平，而20—30 cm土层的各处理间互异不显耀。低肥下3个灌溉处理的各土层根长密度均发达出随滴灌水平的提高无显耀互异，且均与CK间无显耀互异。而中肥和高肥下的D2F2、D2F3、D3F2和D3F3这4个处理各土层根长密度均显耀大于CK，其中D3F3处理下3个土层根长密度较CK分别显耀提高了345%、176%、132%(P < 0.05)。

2.3 细根名义积对水肥耦合效应的响应 2.3.1 团结水肥条目下不同土层间细根名义积的比较

各处理细根名义积均跟着泥土深度的加深而显耀减小(图 3)，CK的3个土层细根名义积分别为0.024、0.019和0.009 cm2/cm3，分别占3层总量的45%、36%和17%，第1层和第2层分别比第3层显耀进步155%和107%(P < 0.05)。泰西杨幼林0—10 cm土层细根名义积是10—20 cm土层的1.23—2.15倍、是20—30 cm土层的1.27—2.40倍。

2.3.2 团结土层不同水肥条目下细根名义积的比较

团结滴灌水平下各土层细根名义积均随施肥量的加多而增大(图 3)，其中0—10 cm土层的D1、D2和D3处理、10—20 cm和20—30 cm土层的D3处理达到显耀水平。低肥下细根名义积随滴灌量的变化划定同根长密度一致。中肥和高肥下0—10 cm土层是D3处理显耀大于D1和D2，10—20 cm和20—30 cm土层是D2和D3处理显耀大于D1。9个水肥处理中仍以D3F3处理恶果最显耀，其3个土层的细根名义积较CK分别显耀加多268%、212%和267%(P < 0.05)。

2.4 细根体积对水肥耦合效应的响应 2.4.1 团结水肥条目下不同土层间细根体积的比较

与细根生物量和名义积的垂直分散情况通常，均随土层加深而减小，且3个土层间均达到显耀水平(图 4)。举例，D2F2处理3个土层细根体积分别为0.481、0.443和0.196 mm3/cm3，分别占3层总量的42%、39%和17%，前两层分别比第3层显耀进步145%和125%，CK的3个土层的细根体积分别为0.228、0.159和0.080 mm3/cm3，第2层比第3层显耀进步100%，第1层又比第2层显耀进步43%(P < 0.05)。

国产在线视频不卡一 2.4.2 团结土层不同水肥条目下细根体积的比较

3个滴灌水平下各土层细根体积均随施肥量的加多而增大(图 4)，其中0—10cm土层的各处理间达到显耀水平；10—20 cm和20—30 cm土层在低水和高水下的左近施肥量水平之间互异不显耀，而在高水下均随施肥量的加多而显耀提高，如在高水下，3个施肥量处理10—20 cm土层细根体积按序为0.145、0.366和0.533 mm3/cm3，中肥比低肥显耀增大151%，高肥比中肥显耀增大114%。除低肥下的3个滴灌处理外其余各处理3个土层的细根体积均显耀大于CK，如D3F3 3个土层细根体积分别较CK显耀增大217%、234%和274%(P > 0.05)。

2.5 细根比根长对水肥耦合效应的响应 2.5.1 团结水肥条目下不同土层间细根比根长的比较

泰西108杨细根比根长在高水下的3个施肥处理和CK下均是各土层之间无显耀互异(图 5)，可是在低和中水的3个施肥处理下0—10 cm土层比根长显耀小于10—20 cm和20—30 cm土层。如在D2F1处理，3个土层比根长按序为2463.4、2175.8和3570.1 cm/g，第3层比拟前两层分别显耀进步44%和64%(P < 0.05)。

2.5.2 团结土层在不同水肥条目下细根比根长的比较

水肥耦合对0—10 cm土层的细根比根长无显耀影响(图 5)，而其它2个土层在低水下的低肥处理显耀大于中肥和高肥处理。如低水下的3个施肥处理在10—20cm土层的比根长按序为5881.4、4553.5和3818.6 cm/g，F3较F1显耀减小35%。团结施肥量下10—20 cm土层D1处理的比根长显耀大于D2和D3处理，如在F3的3个滴灌处理下比根长按序为3818.6、2121.7和2280.9 cm/g，D1比D2和D3分别显耀增大67%和79%(P < 0.05)。

2.6 泰西108杨幼林各土层细根生物量与水肥耦合效应的模子拟合

各土层在团结滴灌水平下细根生物量与施肥量之间的归来关系见表 3，所关谋划式均在P < 0.0001 的水平上极显耀，关系总共在0.702—0.891 之间，标明团结滴灌水平下泰西108杨各土层的细根生物量与施肥量之间具有较强的关系性。

各土层在团结施肥水平下细根生物量与滴灌量之间的归来关系见表 4，除了中肥条目下的10—20 cm和20—30 cm及高肥下的20—30 cm土层细根生物量与灌溉量之间的关系式在P < 0.0001水平上极显耀外(关系总共在0.714—0.912 之间)外，其余各处理细根生物量与灌溉量之间关系性较低。

3 论断与参谋 3.1 细根生物量、根长密度、名义积和体积对水肥耦合效应的响应

跟着泥土深度的加深，10种处理下泰西108杨幼林细根生物量、根长密度、名义积和体积在0—30 cm土层界限内均逐层减小，这与以往对于细根垂直分散的诸多酌量限定一致[12， 20， 24， 25， 26， 27]，标明水肥耦合莫得改换泰西杨幼林细根在0—30 cm土层界限内的垂直分散方式。其原因可能是10个处理的泥土资源灵验性在垂直方进取均随土层深度的加多而裁汰。林地内的枯枝落叶经泥土微生物和原无邪物的判辨和矿化作用使得表土层营养丰富[28]，再加上适合的泥土质料和容重[29]、温度[30]和水分等条目。因此林地表土层当然成为林木细根的联结分散层，且随泥土深度加深和较上层相对少的水养资源以致细根分散逐层减少[31]。是以揣测泥土资源灵验性的垂直分散互异是酿成泰西108杨幼林表土层细根垂直分散互异的蹙迫原因之一。

疏浚滴灌水平下，泰西108杨各土层细根生物量、根长密度、名义积和体积均随施肥量的提高而加多。本酌量与李洪量等[32]和顾东祥等[33]酌量具有通常限定。标明泰西108杨该树种在水肥耦合效应下均具有跟大多量植物通常的细根滋长和分散特征。根系各项规画随施肥量加多而加多是因为林木根系具有很强的趋肥性，根系分散与泥土营养有着密切的关系，其中尤以氮素对根系形态和分散的影响最大且成正关系[34， 35， 36]。因此，这种由施肥导致的泥土中营养灵验性的提高定会影响细根的分娩与生物量的累积，从而进一步增强其吸水摄养的智商。

在中肥和高肥水平下，泰西108杨幼林细根生物量、根长密度、名义积和体积均随滴灌量的加多而增大，证实当施肥量相对较大时加多灌水不错灵验促进泰西杨细根的滋长，其主要原因可能是滴灌处理很猛进程地升迁了泥土水分的灵验性[37]，并改善了泥土结构等条目，这也印证了林木根系的向水性。而在低肥水平下，各土层细根参数均随滴灌量的变化无显耀互异，这证简直影响泰西108杨细根最为蹙迫的两个环境身分当中，泥土氮灵验性的作用要清醒高出泥土水分的灵验性，即泰西108杨细根趋肥性强于向水性。

在本检修中除低肥下的3个水分处理外，其余水肥处理各土层细根生物量、根长密度、名义积和体积均显耀大于CK，其中尤以高水高肥处理为最显耀。这是因为高水分条目下加多施氮量以及高氮水平下加多给水，均可使氮肥随水运移至根系存在的更广区域，从而更高效地促进林木根系滋长[38]。植物细根对泥土营养和水分的摄取是同步的，二者相互作用，共同影响着植物各部分的滋长，本酌量中低肥处理即使配予高的滴灌量也没能显耀促进细根的滋长和鸠合，证实较低的肥量因为不可灵验地增强泥土肥力，是以在此低肥基础上增大滴灌量也不可达到显耀提高细根滋长的恶果。另外，在团结滴灌水平下泰西108杨细根生物量随施肥量变化具有较强的关系性，进一步印证了在影响细根滋长层面，泥土灵验氮比拟泥土灵验水具有更大的兴致。

3.2 细根比根长对水肥耦合效应的响应

比根长决定了根系摄取水分和营养的智商，也反应了干涉到细根生物量顶用于摄取水养的遵循。本酌量中泰西杨幼林细根比根长在高滴灌水平的3个施肥处理下各土层之间均无显耀性互异，究其原因可能是较高滴灌量和较多灌溉次数使各土层水分资源实足，故3个土层细根吸成遵循莫得形成显耀互异。低和中2个滴灌水平下各处理在垂直方进取比根长发达出：深层泥土显耀大于浅层泥土，且随滴灌量和施肥量的减小而增大，这是因为深层泥土和相对较低的滴灌量及施肥量处理下泥土资源灵验性差，在较差的泥土水养环境中，植物细根不得不以低生物量的干涉去构建更大的根系长度，以提高细根摄取水分和营养的遵循。因此，在泥土资源灵验性低的景象下泰西108杨通过增大细根比根长来更灵验的摄取水养资源，即在深层泥土和低泥土资源灵验性下干涉高比根长的水养摄取战略。

根系对水分和营养的响应是一个复杂的生理生态进程，可在形态、剖解结构和生理等方面均有变化。本酌量只是从泰西108杨幼林细根形态规画来进行分析可能的原因，而对分级根系中粗细根，粗根的形态规画及细根的其它规画对水肥耦合效应的响应莫得进行关系酌量，另外，0—30 cm的土层取样深度对于细根比根长的酌量来说尚过浅，因此，鄙人一步酌量中应该对各分级根系和表征细根特征的其它规画作念更全面的了解，并加大取样深度。

综上，水肥耦合管制措施通过改换林地泥土资源的灵验性，从而影响林木细根的增生，进而改换林木细根对泥土水养的摄取智商，这是细根形态响应水肥耦合的蹙迫机制国产 人兽，亦然水肥管制措施提高林地分娩力的主要机制。本酌量针对北京沙地泰西108杨所设定的水肥耦合管制措施灵验的促进林木细根的滋长，并得出泰西108杨幼林细根滋长和分散的趋肥性强于向水性，因此，在对其水肥筹划管制中应该将施肥措施放在首位，其次是灌溉措施。