[目的]细根作为植物吸收养分和水分的主要器官,是植物根系中最活跃的部分,对土壤环境的变化尤为敏感.氮(N)沉降改变了土壤环境,也必将影响细根的结构和功能.红松是阔叶红松林的重要组成树种.探讨不同N添加水平对红松细根化学组分、形态特征和解剖结构的影响,了解长期N添加下红松细根性状的变异和权衡,对于理解和预测全球气候变化下植物根系生理功能变化具有重要意义.[方法]于2011年5月,在小兴安岭阔叶红松林建立3个样地,每个样地设立4个不同N添加处理,分别为对照(CK,0 g/(m2·a))、低N处理(LN,2.5 g/(m2·a))、中N处理(MN,5.0 g/(m2·a))和高N处理(HN,7.5 g/(m2·a)).在2019年7月,利用挖掘法挖取红松根系,测定其1～5级根在不同N添加处理下细根化学组分、细根直径、根长、根表面积、皮层厚度、皮层细胞特征、维管束直径、维根比和管胞特征的变化.[结果]与CK处理相比,N添加显著增加了红松细根的TN含量,LN和MN处理显著降低了C:N;LN和MN处理显著增加了红松1～5级根直径以及1级根的平均长度和表面积,显著降低了2～3级根的平均长度和表面积;LN处理显著增加了1～5级根维管束直径、1～3级根皮层厚度和皮层细胞特征以及4～5级根管胞特征.[结论]长期N添加显著改变了细根化学组分、形态特征和解剖结构.细根直径的变异主要来源于皮层厚度和维管束直径,皮层厚度的变异主要来源于皮层细胞直径,维管束直径的变异来源是管胞平均直径和总管胞面积,细根通过调整其形态特征和解剖结构来优化其生理功能,以此应对土壤环境的变化.

氮添加;细根;化学组分;解剖结构;形态特征

周诚;刘彤;王庆贵;韩士杰

东北林业大学林学院,黑龙江哈尔滨150040;曲阜师范大学生命科学学院,山东曲阜273165;河南大学生命科学学院,河南开封475004

北京林业大学学报

[1]周诚;刘彤;王庆贵;韩士杰-.长期氮添加对阔叶红松林细根形态、解剖结构和化学组分的影响)[J].北京林业大学学报,2022(11):31-40

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