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细根是林木根系最为敏感的部分,它是森林生态系统中林木同土壤养分资源进行交换的部位。细根具有不同的结构和功能,低级细根具有形态的可塑性,因而对周围土壤环境中养分有效性变化表现比较明显。本研究以辽东山区16年生日本落叶松(Larixkaempferi)人工林为研究对象,通过连续两年施肥后对细根形态和养分,以及林地土壤养分分析,探讨了N、P素对不同根序形态特征(根长、直径、比根长、表面积)和养分元素含量(C、N)的影响,以及对土壤元素(C、N、P)含量的影响。主要研究结果如下:与对照相比,各施肥处理对细根平均长度、直径、比根长和表面积影响不同。施N肥降低1～5级细根平均根长和表面积,增加细根直径和比根长;施P肥降低1～5级细根平均根长,增加细根直径、比根长和表面积;施N+P肥降低1～5级细根平均根长和比根长,增加细根直径和表面积,但是这些差异均未达到显著水平。施肥处理对各级细根生物量的影响不同。施N肥降低1～5级细根生物量,施P肥增加1～5细根生物量,施N+P肥增加1～4级生物量,降低5级根生物量。施N肥和N+P肥增加细根N含量,施P肥降低低级根(1级、2级)N含量。施N肥降低1～4级根C含量,增加5级根C含量;施N+P肥和P肥降低1级根C含量,增加2～5级C含量。施N肥引起细根生物量降低,同时细根N含量增加。这些可能是因为施N肥增加细根N浓度,进了细根的呼吸作用,从而消耗掉大量的C。P的有效性说明,C、N、P之间具有耦合性。施肥影响土壤中C、N、P之间的比例。与对照(C∶N∶P=45.4∶4.1∶1)相比,施N肥(C∶N∶P=48.1∶4.2∶1)和N+P肥(C∶N∶P=51.3∶4.4∶1)C、N、P间的比例增加,而施P肥(C∶N∶P=43.8∶3.8∶1)后降低。细根中C∶N比影响由于根序的不同影响不同。同对照相比,施N肥降低1～5级细根C∶N比,施N+P肥降低1～4级C∶N比,增加5级C∶N比;施P肥增加1～5级C∶N比,但是除施N肥降低在1%以上,其他改变均在0.1%以下。施N肥和N+P肥在降低土壤C∶N比的同时增加了细根C∶N的比率,施P肥降低土壤的比值,增加细根的比值。这可能是施肥改变了土壤养分的供应水平,从而引起细根对N、P的吸收不同,由于C、N、P元素的吸收利用具有相互促进和相互限制的作用,可能导致N吸收率的增加。这些研究结果对于认识土壤养分有效性变化对细根形态和养分含量的影响,尤其是深入了解各级根序对养分变化的响应,土壤养分的变化同根系元素之间的关系等具有重要意义。