柏木,是川中丘陵地区主要的乡土用材树种,具有较高的经济价值。川中丘陵区的土壤为紫色土,本身就有养分瘠薄的特点,对环境的适应性及对胁迫的抵御能力也比较低,再加上人们对林木的不合理的营造和采伐,自然和人为两方面的作用共同导致了柏木林低下的生态功能及低效的土地生产力,因次,人们采取了营造柏木混交林的措施以提高柏木林整体的生态和经济利益。而细根是植物根系中吸收功能最强的根,它与土壤直接接触,不仅能从土壤中获取自身生长发育所需的大量的养分和水,还能将其运送到植物体的各个所需的器官中,对保证植物正常的生理代谢活动有重要意义。柏木根系浅,主根不明显,侧根、细根发达,冠幅窄,较喜光,偏阳性,因此试验选择了深根性、阳性的落叶阔叶树种栾树和香椿作为柏木的伴生树种(混交树种),通过测定在不同混交比例(1:3、1:2、1:1、2:1、3:1)下各树种细根的生物量、形态指标(平均直径、比根长、比表面积)以及养分分配格局(氮含量、磷含量、钾含量、钙含量、镁含量),分析不同混交条件与根系生理形态指标间的相关性,选出最适宜的混交方式,为混交林培育提供理论依据与科学参考。研究结果如下:(1)在所有混交处理及纯林中,柏木、栾树和香椿的细根形态指标均随着细根根序等级发生规律性的变化:随着细根根序的上升,细根的平均直径随之增大,比根长和比表面积都随之减小,1级细根的平均直径最小、比根长和比表面积最大,而5级细根的平均直径最大、比根长和比表面积最小。(2)所有混交处理都会显著降低柏木低级根(1-3级)的平均直径,但柏木与栾树以1:3混交可以显著提高柏木4级细根的平均直径、1级细根的比根长、5级细根的比根长和比表面积,同时会使栾树2-5级细根的平均直径显著提高、1级和3级细根的比根长有显著的增加。而柏木与香椿以1:2混交会显著提高柏木5级根的比根长和1级根比表面积,会使香椿2-3级细根的平均直径、1级细根的比根长和比表面积有显著的增加。综上所述,从细根形态来看,柏木与栾树混交的最佳比例为1:3,柏木与香椿的最佳混交比例为1:2。(3)混交会使香椿1-4级根的生物量降低,使栾树的1、2、5级根生物量提高,柏木:栾树1:2混交和柏木:香椿1:3混交都能显著提高柏木2级和4级根的生物量,即这两种混交方式更有助于提高纯林细根的总生物量。(4)柏木与栾树混交比例为1:3时对提高两树种根系对养分的吸收最为适合,该比例可以显著提高柏木2-4级根的全N含量,显著提高各级细根的全P含量、1级根的Ca含量及1级根、3-5级根的Mg含量,对各级根全K含量及其它根序细根的养分没有显著的抑制作用。同时,该比例也能够显著提高栾树1-4级根的全N含量、3级根的全P含量,显著提高1-3级根及5级根的全K含量、1-3级根的Ca含量。因此,为提高细根养分含量,柏木与栾树混交的最佳比例为1:3。(5)柏木与香椿同一混交比例对两树种各级细根N、P、K、Ca、Mg 5种养分含量的影响并不相同,变化趋势也不同。柏木:香椿为1:3、1:2及1:1时,都可以显著提高柏木3-5级根的Mg含量和1级根的Ca含量,且1:1的混交能显著提高1-2级根的全P含量,对柏木细根全N及全K的抑制作用也较小。柏木与香椿混交多会降低香椿4-5级根的全P、全K、Ca含量、5级根的Mg含量,提高香椿细根中3级根的Mg含量和Ca含量的养分含量。因此,对提高细根养分含量而言,最佳的混交比例为柏木:香椿1:1。(6)在相同比例下柏木与栾树、香椿混交,柏木与栾树混交对柏木细根的形态、生物量及养分的促进作用高于与香椿混交,而1:3的是柏木与栾树最适宜的混交比例,用这种混交方式改造柏木低效林,可以同时提高柏木与栾树根系对土壤养分的吸收能力,充分合理地利用土壤资源,改善纯林薄弱的生态功能,提高经济效益。