土壤养分影响三角杨（Populus deltoides）单株树木的产量和生物量分配

《Plant and Soil》：Soil nutrients affect production and biomass allocation at the individual tree level in Populus deltoides

本研究通过生物质收获法和改进的土壤核心根模型，分析杨树（Populus deltoides）根系分配规律，发现AFR与TFR生长死亡高度相关，独立于叶片等器官，土壤养分变化显著影响AFR相对生产，低养分下AFR占比增加但降低整体生产，为碳循环研究提供新方法。

　　

摘要

背景与目的

碳（C）在树根中的分配对森林生产力和土壤碳储存具有重要影响。本文阐明了影响资源吸收细根（AFR）及其他树器官绝对和相对生产量的因素。

方法

我们使用生物质采集方法和改进的基于土壤取芯的根系模型，对一个年轻的Populus deltoides人工林中的12棵树的土壤性质、叶片、茎和枝（Stem-Br）、粗根（CR）、运输细根（TFR）以及AFR的生物量和生产力、落叶量以及AFR和TFR的死亡率进行了评估。

结果

AFR的生物量、生产量和死亡率与TFR的相关性显著，但与叶片、CR和Stem-Br无关。AFR和TFR的相对生产量与总生产量呈负相关。土壤养分的空间变异显著影响了叶片、Stem-Br和CR的生产量，但对AFR和TFR的生产量没有影响。相比之下，AFR和TFR的相对生产量与土壤养分显著相关。

结论

在单个树木层面，AFR和TFR的生长与死亡过程紧密耦合。在生物量、生产量和死亡率方面，AFR与叶片之间既不存在互补关系，也不存在反比关系。较低的土壤养分水平使得Populus deltoides将更多的生物量分配给AFR，从而减少了叶片和Stem-Br的生产量。这种变化显著降低了整棵树的生产力。AFR与TFR之间的显著关系为准确估算通过细根进行的碳循环提供了巨大潜力。