短命模块在多年生植物细根中的普适性研究

不同功能群多年生植物细根的周转一直是理解全球陆地生态系统碳循环的难点。传统的直径法和根序法不能准确的短命根和长命根。在木本植物水曲柳(Fraxinus mandshurica)中首次提出短命模块的概念，然而，没有足够的证据证明短命模块也存在于其他草本和木本植物中。在中国温带的塔克拉玛干沙漠，利用根序法、连续取样法、改进的微根管法对12种多年生被子植物中草本、灌木、乔木的细根进行了中值寿命、解剖属性、氮浓度、呼吸速率进行了两年的测定。主要结论如下：.（1）在中值寿命方面：.三种功能群细根的中值寿命均随着根级的增大而增加，但在不同根级间的变动差异较大。草本前4级中值寿命分别为：31天、31天、270天、405天，灌木前4级中值寿命分别为：90天、120天、>587天、>587天，乔木前5级中值寿命分别为：120天、135天、165天、>721天、>721天；草本、灌木细根的前2级和乔木细根的前3级可以视作短命的模块。.（2）在解剖结构方面：.三种功能群细根的直径均随着根级的增大而增加，但在不同根级间的变动差异较大。草本、灌木1、2级根均维持初生结构，有吸收功能；3、4级根出现次生结构，没有吸收功能；乔木1、2、3级根均维持初生结构，4级、5级根具有明显次生结构，没有吸收功能；草本、灌木的前两级，乔木的前三级可以视作独立的功能模块。.（3）在氮素浓度方面：.三种功能群细根的氮素浓度均随着根级的增大而降低，但在不同根级间的变动差异较大。从1级根到2级根，氮素浓度缓慢下降，但是从2级根到3级根氮素浓度急剧下降；草本、灌木的前两级，乔木的前三级可以视作独立的模块。.（4）在呼吸速率方面：.三种功能群细根的呼吸速率均随着根级的增大而降低，但在不同根级间的变动差异较大。从1级根到2级根，呼吸速率缓慢下降，但是从2级根到3级急剧下降；草本＞乔木＞灌木；草本、灌木的前两级，乔木的前三级可以视作独立的模块。. 通过以上数据，本研究证明短命根模块广泛存在于多年生植物中，这种方法简化了根系分类和取样的工作量，同时丰富了根系分类方法。