砒砂巖區(qū)沙棘液流及細(xì)根變化對(duì)土壤水分變化的響應(yīng)

李洪杰， 郭月峰， 姚云峰， 祁 偉， 劉 璐， 張恩澤

(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 沙漠治理學(xué)院， 呼和浩特 010018； 2.內(nèi)蒙古自治區(qū)水利水電勘探設(shè)計(jì)院， 呼和浩特 010020)

砒砂巖區(qū)是黃土高原乃至世界水土流失最為嚴(yán)重的地區(qū)之一[1]。砒砂巖是分布在黃土高原晉陜蒙交界的一種松散巖層，成鹽度低[2]，具有“遇水成泥，遇風(fēng)成沙”的特點(diǎn)，加之這一地區(qū)受到水、風(fēng)、溫度等的復(fù)合作用，侵蝕動(dòng)力類型及季節(jié)周期性特征突出。同時(shí)該區(qū)自然條件惡劣，降雨量較少，水分嚴(yán)重匱乏，這使植物的扎根嚴(yán)重困難，致使部分樹木生長(zhǎng)不良，甚至枯死，降低了植物的成活率，進(jìn)而影響林分的可持續(xù)發(fā)展[3]。砒砂巖區(qū)水土流失極其嚴(yán)重，給黃河下游造成嚴(yán)重的泥沙災(zāi)害，該地區(qū)的水土侵蝕與水土流失問題亟待解決[4]。在該地區(qū)生長(zhǎng)的樹木種群非常少，因此研究砒砂巖區(qū)適生植被的生長(zhǎng)特性對(duì)于改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境具有重要意義，是砒砂巖區(qū)植被恢復(fù)和預(yù)防水土流失的前提條件。

莖流是指通過蒸騰作用在植物體內(nèi)引起的上升液流，因此研究植物莖流變化規(guī)律可以間接反映植物蒸騰速率的變化，莖流在很大程度上反映了植物的蒸騰耗水能力[5-6]。目前，熱擴(kuò)散探針技術(shù)(thermal dissipation probe，TDP法，或稱Granier探針技術(shù))是測(cè)量莖干液流精確度較高，使用起來較為方便的方法[7]。王媛等[8]對(duì)大興安嶺白樺樹干液流和土壤水分的響應(yīng)進(jìn)行了探討，同時(shí)監(jiān)測(cè)白樺樹干液流特征和土壤水分動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)不同土壤含水量下氣孔蒸騰作用對(duì)土壤含水量變化具有較高的敏感性。楊明杰等[9]對(duì)干旱區(qū)梭梭莖干液流特性和土壤水分的響應(yīng)進(jìn)行研究，研究結(jié)果表明，在一定的土壤含水率范圍內(nèi)，梭梭液流密度與土壤含水率呈負(fù)相關(guān)，存在某一臨界值，使得超過此臨界值，梭梭液流密度與土壤含水率呈正相關(guān)。呂金林等[10]運(yùn)用Granier熱擴(kuò)散探針法對(duì)半干旱黃土丘陵區(qū)不同胸徑遼東櫟進(jìn)行樹干液流測(cè)定，并對(duì)土壤水分進(jìn)行同步觀測(cè)，采用飽和指數(shù)曲線函數(shù)對(duì)液流通量和土壤水分進(jìn)行擬合，結(jié)果表明，在土壤水分較高時(shí)段，液流通量可快速上升至飽和值，在土壤水分較低時(shí)段，液流通量上升緩慢。

沙棘(Hippophaerrhamnoides)是胡頹子科(Elaeagnaceae)沙棘屬(Hippophae)植物，落葉型灌木，其特性是耐旱、抗風(fēng)沙，可以在鹽堿地上生存，并且在區(qū)域防沙固沙、水分循環(huán)、有機(jī)物積累和預(yù)防水土流失等方面起到積極的作用[11]。由于(直徑≤2 mm)細(xì)根是植物攝取土壤水分養(yǎng)分的重要途徑[12]，因此本試驗(yàn)主要針對(duì)細(xì)根展開討論。沙棘根系發(fā)達(dá)，分蘗萌生能力強(qiáng)，對(duì)不同氣候條件和不同土壤具有極強(qiáng)的適應(yīng)性，因此成為防治水土流失、改善生態(tài)環(huán)境的先鋒物種[13]。劉曉宇等[14]探討了砒砂巖區(qū)沙棘不同平茬高度對(duì)細(xì)根的影響機(jī)制，留茬高度處理后沙棘表現(xiàn)出很強(qiáng)的生長(zhǎng)能力，根系分形特征均顯著優(yōu)于未平茬處理沙棘。王卓等[15]對(duì)生長(zhǎng)季沙棘液流速率對(duì)環(huán)境因子的響應(yīng)進(jìn)行了闡述，研究表明沙棘液流速率與光合有效輻射、空氣溫度、水汽壓等呈正相關(guān)，與空氣濕度呈負(fù)相關(guān)。胡建中[16]對(duì)沙棘群落根系層的垂直分布進(jìn)行了深入的探討，沙棘群落根系主要分布在0—50 cm的表土層中，砒砂巖區(qū)沙棘根系的根質(zhì)量、根長(zhǎng)、根數(shù)等參數(shù)，在從土表向下面深層延伸的過程中，一般先是由少到多，急劇增加，然后再由多到少，慢慢遞減，因此，本試驗(yàn)選取50 cm深的表層土作為分析沙棘根系的主要區(qū)域。

本文以砒砂巖區(qū)荒漠植被沙棘為研究對(duì)象，采用熱擴(kuò)散法研究沙棘莖干液流特性，采用HOBO測(cè)定土壤含水率和微根管方法測(cè)定根系，并分析沙棘液流與土壤水分和根系的響應(yīng)關(guān)系，定量得到沙棘根系和土壤水分變化對(duì)植物蒸騰的影響，對(duì)于沙棘在砒砂巖等干旱缺水地區(qū)的合理栽培和和經(jīng)營(yíng)具有重要的應(yīng)用參考價(jià)值。

1 研究區(qū)概況和試驗(yàn)方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于晉陜蒙交界處，行政區(qū)劃分為內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市準(zhǔn)格爾旗暖水鄉(xiāng)，地理坐標(biāo)為東經(jīng)110°25′—110°46′，北緯39°44′—39°56′，海拔高度1 067.2～1 437.6 m。該研究區(qū)水土流失比較嚴(yán)重，并有大面積中生代沉積碎屑基巖出漏，屬于典型的砒砂巖區(qū)。類型為溫帶干旱半干旱季風(fēng)氣候，在2001—2021年這20 a間，年均降雨量為251.3～522.2 mm，80%集中在6—9月，年均蒸發(fā)量為2 100～3 700 mm，年平均氣溫為7.3 ℃，相對(duì)濕度為52%，平均風(fēng)速2.4～3.0 m/s。區(qū)內(nèi)主要種植沙棘，零星分布有針茅(Stipacapillata)、堿蒿(Suaedasalsa)、百里香(Thymusmongolicus)、狼毒(Stellerachamaejasme)，天然植被覆蓋度低于5%，砒砂巖層由灰白、灰紅、灰黑、紫紅、灰褐色等不同顏色的砂礫構(gòu)成，層狀結(jié)構(gòu)，組織松散，厚度在100～300 m。

1.2 材料和方法

于2020年6月在鄂爾多斯市準(zhǔn)格爾旗暖水鄉(xiāng)選擇林齡為13 a生的沙棘人工林作為試驗(yàn)樣地。在試驗(yàn)樣地內(nèi)選取3塊面積為(30 m×30 m)的樣方，分別為樣方1，2，3，分別于每塊樣方內(nèi)進(jìn)行每木檢尺，從而確定標(biāo)準(zhǔn)木，在每塊樣方內(nèi)選取3株標(biāo)準(zhǔn)株進(jìn)行取樣測(cè)定，總共9株，樣樹指標(biāo)詳見表1。

表1 沙棘各樣方標(biāo)準(zhǔn)株參數(shù)

1.3 根系因子測(cè)定

采用微根管法對(duì)沙棘根系進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)。微根管法，即在土壤中放入特制的透明玻璃管或塑料管，采用便攜式小型、微型攝影儀在管內(nèi)對(duì)根的生長(zhǎng)變化進(jìn)行原位非破壞性觀察。采用微根管法進(jìn)行試驗(yàn)的好處有對(duì)細(xì)根生長(zhǎng)變化不產(chǎn)生干擾的情況下，能夠?qū)Σ煌翆拥乃屑?xì)根在出生到死亡的整個(gè)變化過程中進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)[17]。為了避免根管布設(shè)對(duì)試驗(yàn)產(chǎn)生干擾，根管布設(shè)時(shí)間為2018年6月，而試驗(yàn)正式開始監(jiān)測(cè)到結(jié)束的時(shí)間為2020年6—10月。在所選位置上，安裝由PVC(聚錄乙烯)材料制成的透明圓柱形管(內(nèi)徑為7.1 cm，長(zhǎng)度為150 cm)。在安裝時(shí)，在選定的9株標(biāo)準(zhǔn)株半徑100 cm區(qū)域內(nèi)挖一個(gè)深度為50 cm，橫向100 cm，寬20 cm的剖面。安裝前，檢查微根管底部的密封情況，防止水分的進(jìn)入。然后將微根管輕輕放入挖好的剖面中，微根管露出地面約10 cm，露出地面的部分先用保鮮膜覆蓋，然后蓋上紅色的蓋子，用黑色膠帶加封。最后進(jìn)行回填，使得微根管與土壤的縫隙填滿，充實(shí)。每次采集的圖像，以采樣時(shí)間、細(xì)根編號(hào)和觀測(cè)窗位置等為索引建立根系數(shù)據(jù)庫，結(jié)合計(jì)算得到相關(guān)的根系特征參數(shù)。具體測(cè)定參數(shù)主要有細(xì)根根長(zhǎng)、表面積、直徑、體積以及計(jì)算得到的根長(zhǎng)密度 (root length density，RLD) 、生長(zhǎng)速率(RLDgr)。具體指標(biāo)計(jì)算公式[18]如下。

RLD=RL/(A×DOF)

(1)

式中：RLD為根長(zhǎng)密度(mm/cm3)； RL為觀測(cè)窗觀察到的細(xì)根根長(zhǎng)(mm)；A為觀測(cè)窗面積(cm2)； DOF為觀測(cè)深度(cm)。

RIDgr=ΔRLD增/T

(2)

式中：RIDgr為生長(zhǎng)速率； ΔRLD增為相鄰兩次觀測(cè)時(shí)沙棘細(xì)根生長(zhǎng)量；T為相鄰兩次觀測(cè)的時(shí)間。

1.4 土壤含水量測(cè)定

在沙棘根系監(jiān)測(cè)的同時(shí)，采用土壤水分記錄儀(又叫HOBO)測(cè)定根系周圍的土壤含水量，好處是在不對(duì)沙棘根系產(chǎn)生干擾的情況下，可以原位自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測(cè)土壤含水量動(dòng)態(tài)變化。同樣在選定的9株標(biāo)準(zhǔn)株所挖剖面位置上，將剖面一側(cè)從上到下分為5層，每10 cm為一層，將HOBO的水分探頭從上向下依次插入，且每層插入一個(gè)水分傳感器探頭，探頭安裝完畢后，在沿著剖面并遠(yuǎn)離沙棘根系的方向上繼續(xù)挖下去，將HOBO用防水塑料盒裝好并密封之后放入其中，最后用土水混合成泥漿進(jìn)行回填。土壤水分單位為體積含水量(g/m3)。每次記錄土壤含水量將儀器取出，記錄完放回。試驗(yàn)開始和結(jié)束測(cè)定時(shí)間與根系測(cè)定同步進(jìn)行。

1.5 沙棘液流測(cè)定

Granier莖干液流測(cè)定原理是使一個(gè)加熱套裹在莖干和枝條的外面，連續(xù)加熱樹皮、木材和樹液，莖表面的溫度通過安裝在周圍的溫度傳感器來感應(yīng)，通過測(cè)定兩根探針在莖干的溫度差值計(jì)算液流速率[19]。同樣在9株標(biāo)準(zhǔn)株上安裝傳感器，安裝傳感器前，應(yīng)選擇合適的樹干并清除其表面粗糙的樹皮露出內(nèi)層樹皮后，用直徑為2 mm的電鉆鉆頭鉆兩個(gè)長(zhǎng)20 mm并盡量平行的孔，將探針插入鉆孔并盡量避免內(nèi)部損傷。探頭安裝后，為防止風(fēng)雨對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響，用錫箔將探頭包裹，并用黃色防水膠布將錫箔密封，再連接電源(12 V，40 A鉛酸電池)和數(shù)據(jù)采集器，每30 min測(cè)1次數(shù)據(jù)，每天24 h連續(xù)監(jiān)測(cè)。開始和結(jié)束測(cè)定時(shí)間與沙棘根系測(cè)定時(shí)間同步進(jìn)行。

1.6 數(shù)據(jù)處理

采用Excel和SPSS(26.0)統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用Person系數(shù)進(jìn)行相關(guān)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 生長(zhǎng)季各月份土壤含水量變化特征

通過對(duì)沙棘人工林土壤含水量的長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，采用水量平衡法推斷不同空間位置上的根系吸水率，結(jié)合根系形態(tài)的空間分布特征，通過計(jì)算特定空間內(nèi)土壤水分變化間接反映對(duì)土壤水分的利用效率。圖1為監(jiān)測(cè)沙棘人工林在生長(zhǎng)季(6—10月)土壤平均含水量的動(dòng)態(tài)變化，在生長(zhǎng)季6月土壤含水量較低，平均土壤含水量約為0.112 g/m3，7月由于降雨補(bǔ)充了土壤水后平均含水量有所升高，約為0.124 g/m3，8月平均土壤含水量達(dá)到生長(zhǎng)季平均土壤含水量的最大值，約為0.165 g/m3，隨后到了9月土壤含水量總體開始下降，10月土壤含水率降至最低，其平均土壤含水量降到0.101 g/m3左右。比較生長(zhǎng)季各月平均土壤含水量可知，平均土壤含水量表現(xiàn)為：8月>7月>9月>6月>10月。

圖1 沙棘生長(zhǎng)季各月份土壤含水量變化

2.2 沙棘在生長(zhǎng)季細(xì)根動(dòng)態(tài)變化規(guī)律

表2顯示了沙棘在生長(zhǎng)季(6—10月)根長(zhǎng)密度和細(xì)根生長(zhǎng)速率的變化。在6月根系受降雨等條件的影響，此時(shí)細(xì)根的的根長(zhǎng)密度較大，7—8月沙棘細(xì)根根長(zhǎng)密度不斷增大，與9—10月的細(xì)根根長(zhǎng)密度相比，具有顯著差異性(p<0.05)，8—9月的細(xì)根根長(zhǎng)密度還在增加，9—10月細(xì)根根長(zhǎng)密度增加到最大，而此時(shí)根系根長(zhǎng)密度與8—9月的細(xì)根根長(zhǎng)密度相比無顯著變化。沙棘的細(xì)根生長(zhǎng)速率在6—8月生長(zhǎng)速度開始加快，降雨促進(jìn)了根系生長(zhǎng)，8—9月根長(zhǎng)密度生長(zhǎng)速度最快，屆時(shí)受物候等環(huán)境條件影響，9—10月細(xì)根生長(zhǎng)速率最低，且此時(shí)沙棘細(xì)根生長(zhǎng)速率與6—7,7—8,8—9月的生長(zhǎng)速率相比，具有顯著差異性(p<0.05)，說明此時(shí)沙棘細(xì)根的生長(zhǎng)速率明顯小于6—9月根系的生長(zhǎng)速率。比較生長(zhǎng)季不同月份細(xì)根的生長(zhǎng)速率，從大到小為：8—9月>7—8月>6—7月>9—10月。

表2 沙棘在生長(zhǎng)季(6-10月)細(xì)根生長(zhǎng)速率與根長(zhǎng)密度變化

2.3 生長(zhǎng)季各月份沙棘液流日變化及月變化規(guī)律

為了解沙棘液流日變化規(guī)律，監(jiān)測(cè)沙棘在生長(zhǎng)季(6—10月)平均液流速率變化。圖2顯示了晴天時(shí)沙棘液流速率月變化趨勢(shì)。從圖2中可以看出，沙棘液流速率變化趨勢(shì)呈典型的“雙峰型”曲線，在生長(zhǎng)季期間，沙棘液流速率在8月達(dá)到最高，10月沙棘的液流速率最低。

沙棘液流在早上7∶30啟動(dòng)，在11∶30，14∶30左右達(dá)到了峰值，在11∶30時(shí)，沙棘開始消耗體內(nèi)在夜間儲(chǔ)存的水分并蒸發(fā)到大氣中，使得此時(shí)的液流速率達(dá)到第一個(gè)峰值；在14∶30時(shí)，太陽輻射強(qiáng)度較高，沙棘蒸騰作用增強(qiáng)沙棘自身水分不夠消耗，從而不斷地吸收土壤中的水分，因此在該時(shí)刻又一次達(dá)到峰值，沙棘液流速率在傍晚9點(diǎn)以后趨于平穩(wěn)。在夜間液流速率差異不明顯，而白天差異很大，夜間的液流速率很小但不為0。比較生長(zhǎng)季各月份沙棘液流速率得出，沙棘的液流速率在典型晴天里的規(guī)律表現(xiàn)為：8月>7月>9月>6月>10月。

圖2 沙棘生長(zhǎng)季(6-10月)晴天沙棘液流速率日變化

2.4 土壤含水率與沙棘液流速率及細(xì)根變化的相關(guān)性分析

利用相關(guān)性分析得出，土壤含水量及沙棘液流速率和細(xì)根根長(zhǎng)密度的相關(guān)系數(shù)見表3。土壤含水量與沙棘細(xì)根生長(zhǎng)速率和沙棘液流速率均呈顯著正相關(guān)關(guān)系。土壤含水量與沙棘液流速率呈極顯著相關(guān)關(guān)系(p<0.01)，皮爾遜相關(guān)系數(shù)(R值)為0.987，說明土壤含水量對(duì)沙棘液流速率有顯著影響，土壤水分是沙棘液流速率的限制因子，土壤含水量越高，沙棘液流速率越快，反之，土壤含水量越低，沙棘液流速率越慢；沙棘液流速率與細(xì)根生長(zhǎng)速率、根長(zhǎng)密度極顯著相關(guān)(p<0.01)，R值分別為0.981，0.982，說明細(xì)根的生長(zhǎng)速率和根長(zhǎng)密度對(duì)沙棘液流速率有顯著影響，沙棘液流速率越高，根系的生長(zhǎng)速率、根長(zhǎng)密度越大，沙棘液流速率越低，根系生長(zhǎng)速率和根長(zhǎng)密度越?。恢参镉绕涫歉瞪L(zhǎng)必然通過表型可塑性對(duì)土壤含水率做出響應(yīng)[20]。同理可知，土壤含水量與細(xì)根生長(zhǎng)速率呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(p<0.01)，與根長(zhǎng)密度顯著正相關(guān)(p<0.05)，R分別為0.975，0.919，說明土壤含水量顯著影響細(xì)根生長(zhǎng)速率和根長(zhǎng)密度，土壤含水量越大，根系的生長(zhǎng)速率越快，反之，土壤含水量越小，細(xì)根的生長(zhǎng)速率就越慢。

表3 土壤含水率與沙棘液流速率及細(xì)根變化的相關(guān)系數(shù)

3 討 論

隨著土壤含水量的不斷增加，沙棘液流速率也會(huì)加速增長(zhǎng)，但可以推斷，當(dāng)土壤含水量達(dá)到土壤有效含水量的臨界值以上，沙棘液流速率的增加將會(huì)變緩慢直到不會(huì)繼續(xù)增加為止。生長(zhǎng)季沙棘液流日變化呈雙峰曲線，即兩次基本達(dá)到同一峰值，然后開始下降，夜間基本沒有液流活動(dòng)，但不為0。沙棘液流每日8：00—8∶30啟動(dòng)，9∶30，14∶30達(dá)到峰值，21點(diǎn)以后迅速降到最低值。近年來有研究結(jié)果表明，沙棘液流呈現(xiàn)“單峰”和“多峰”曲線，沈振西[21]對(duì)寧夏南部檸條、沙棘和華北落葉松的液流與蒸騰耗水特性進(jìn)行研究，研究表明液流通量和蒸騰速率的日變化曲線在晴天表現(xiàn)出明顯的“單峰”型，在夜間仍有液流運(yùn)動(dòng)。劉龍等[22]研究了土壤水分與沙棘液流的指數(shù)關(guān)系，其研究還表明液流速率的日變化曲線在晴天表現(xiàn)出明顯的“雙峰”型，與本試驗(yàn)結(jié)果相類似，本試驗(yàn)采用指數(shù)飽和曲線函數(shù)對(duì)沙棘土壤含水量及沙棘液流速率進(jìn)行擬合，發(fā)現(xiàn)沙棘的土壤含水量與沙棘液流速率呈指數(shù)關(guān)系，關(guān)系式為：y=0.006 3 e0.1319 x，R2=0.982 1。

根系是吸收水分的主要器官，其形態(tài)和結(jié)構(gòu)直接反映植被對(duì)立地的利用情況，對(duì)植被生長(zhǎng)具有決定作用，其中根系吸收的極小部分水分用于植物的自身生長(zhǎng)，而絕大部分水分通過蒸騰作用散發(fā)到大氣當(dāng)中，沙棘液流速率是反映植物蒸騰作用的指標(biāo)[23]。羅迪文等[24]研究了城市草地根系層土壤水分對(duì)降雨及蒸散作用的響應(yīng)并給出結(jié)論，利用土壤水分觀測(cè)結(jié)果，分析不同降雨過程對(duì)土壤水分的影響，蒸散發(fā)所消耗的水分主要由根系層提供。吳宏偉[25]研究了植物引起的土體吸力可以用葉片面積指數(shù)和根表面積系數(shù)等植物特征參數(shù)量化，并且鴨腳木樹的葉片面積指數(shù)和根表面積系數(shù)存在著線性關(guān)系。叢振濤等[26]采用改進(jìn)的Feddes根系吸水模型及負(fù)指數(shù)分布形式的根系密度模型，實(shí)現(xiàn)土壤與冠層的耦合，通過對(duì)冬小麥葉面積指數(shù)、株高、根系分布的模擬，實(shí)現(xiàn)冬小麥生長(zhǎng)與SPAC水熱運(yùn)移的耦合。本研究結(jié)果表明沙棘細(xì)根根長(zhǎng)密度與沙棘液流速率呈現(xiàn)指數(shù)關(guān)系并顯著相關(guān)，關(guān)系式為：y=0.002 e0.209 x，R2=0.955 2，表明沙棘細(xì)根根長(zhǎng)密度對(duì)沙棘液流速率有顯著影響。

對(duì)于土壤水分與沙棘液流的關(guān)系的研究，龔道枝[27]分析了蘋果樹根莖瞬時(shí)液流量與樹干日液流總量的變化特征，發(fā)現(xiàn)瞬時(shí)液流量與太陽凈輻射的關(guān)系最密切，樹干日液流總量與參考作物蒸發(fā)蒸騰量呈線性相關(guān)，主根與樹干液流在土壤水分虧缺或大氣干旱的條件下，存在明顯的滯后效應(yīng)。而對(duì)于土壤水分與沙棘根系關(guān)系的研究，國(guó)內(nèi)學(xué)者做出了很多貢獻(xiàn)，楊峰等[28]對(duì)于土壤水分和根系相關(guān)特性的研究，隨著沙柳根系生物量總體上逐漸減小，說明土壤水分顯著影響根系的生長(zhǎng)，根系分布與土壤水分變化基本符合沙柳吸水規(guī)律。本研究試驗(yàn)表明，土壤含水量與沙棘液流速率呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，即在土壤含水量上升時(shí)，沙棘液流速率也隨之升高，當(dāng)土壤含水量下降時(shí)，沙棘液流速率也降低，皮爾遜相關(guān)系數(shù)R=0.987。而與沙棘細(xì)根生長(zhǎng)速率和土壤含水量的變化相對(duì)之下，R值要小于土壤水分與沙棘液流速率的R值，可能是由于沙棘根系的增長(zhǎng)速率稍滯后于土壤水分的變化，但其相關(guān)性也為極顯著正相關(guān)，干旱區(qū)刺槐、側(cè)柏人工林沙棘液流日變化特征及液流動(dòng)態(tài)與土壤水分相關(guān)性研究[29]也得出了類似的結(jié)果。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于細(xì)根與土壤含水量變化的響應(yīng)研究較少，本試驗(yàn)結(jié)果表明沙棘細(xì)根生長(zhǎng)速率變化與土壤含水量變化也顯著正相關(guān)(p<0.01)，土壤含水量與根長(zhǎng)密度顯著相關(guān)(p<0.05)。

4 結(jié) 論

(1) 沙棘細(xì)根生長(zhǎng)速率在6—7月最小，7—9月沙棘細(xì)根生長(zhǎng)生長(zhǎng)速率逐漸升高，9—10月生長(zhǎng)速率開始降低。

(2) 土壤含水量與沙棘液流速率呈現(xiàn)出在前期(6—7月)較低，中后期(7—9月)逐漸升高，后期(9—10月)迅速下降的變化趨勢(shì)，沙棘細(xì)根生長(zhǎng)速率的變化滯后于土壤含水量的變化。

(3) 土壤含水量變化與沙棘液流速率呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(p<0.01)，即隨著含水量的升高，沙棘液流速率逐漸增加；沙棘細(xì)根生長(zhǎng)速率與沙棘液流速率顯著正相關(guān)(p<0.05)，土壤含水量變化與細(xì)跟生長(zhǎng)速率呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(p<0.01)，隨著土壤含水量升高，細(xì)根生長(zhǎng)速率逐漸升高。