天山雪岭云杉不同序级细根性状沿海拔的变化特征

doi:10.13292/j.1000-4890.202608.021

生态学杂志 ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (8): 2531-2540.doi: 10.13292/j.1000-4890.202608.021

天山雪岭云杉不同序级细根性状沿海拔的变化特征

赵蕊^1,2,常顺利^1,2*,何爱琳^1,2,孙雪娇^2,3,张毓涛^2,3

(¹新疆大学生态与环境学院绿洲生态教育部重点实验室，乌鲁木齐 830046； ²天山森林生态系统国家定位观测研究站，乌鲁木齐 830063； ³新疆林业科学院森林生态研究所，乌鲁木齐 830063）

出版日期:2026-08-10 发布日期:2026-08-13

Altitudinal variations in fine-root traits of different root branch orders of Picea schrenkiana in the Tianshan Mountains.

ZHAO Rui^1,2, CHANG Shunli^1,2*, HE Ailin^1,2, SUN Xuejiao^2,3, ZHANG Yutao^2,3

(¹Key Laboratory of Oasis Ecology of Ministry of Education, College of Ecology and Environment, Xinjiang University, Urumqi 830046, China; ²Tianshan Forest Ecosystem National Station, Urumqi 830063, China; ³Institute of Forest Ecology, Xinjiang Academy of Forestry, Urumqi 830063, China).

Online:2026-08-10 Published:2026-08-13

摘要/Abstract

摘要： 细根的形态性状和化学计量特征调节着植物养分利用策略，但关于雪岭云杉细根性状随海拔变化及权衡策略鲜有报道。本研究采集天山不同海拔（1800、2100、2400、2700 m）雪岭云杉细根样品，测定各级细根的形态和化学计量特征，通过直径（RD）、比根长（SRL）、比表面积（SRA）、根组织密度（RTD）、C∶N、C∶P、N∶P等指标，揭示不同海拔雪岭云杉细根形态与化学计量特征的序级变异及资源获取策略。结果表明：（1）海拔及序级对雪岭云杉细根的形态性状均具有显著影响（P<0.01），随海拔升高，同级别根序RD、SRL呈增加趋势，SRA、RTD呈先增加后减小的变化趋势；随序级增加，同一海拔细根RD、RTD逐渐增加，SRL、SRA逐渐减小。（2）海拔及序级对细根C、N、P、C∶N、C∶P以及N∶P具有显著影响（P<0.01），随海拔升高，吸收根（1～3级）C含量增加，运输根（4～5级）无明显变化趋势；吸收根与运输根N含量与N∶P呈先增加后减少的变化趋势，C∶N变化趋势则相反；细根P含量逐渐增加，C∶P表现为逐渐降低趋势；吸收根N、P含量整体高于运输根，C含量、C∶N及C∶P低于运输根。（3）不同海拔雪岭云杉细根功能性状有“自己动手与外包”和“资源获取与保守”两种生态策略变异维度，且各海拔采取的生态策略具有明显差异。

关键词: 细根, 序级, 性状, 海拔, 云杉森林

Abstract: Fine-root morphological and stoichiometric traits are key regulators of plant nutrient use strategies. However, altitudinal variations in these traits and their trade-offs in Picea schrenkiana remain poorly documented. In this study, fine-root samples of P. schrenkiana were collected by excavation at four altitudes (1800, 2100, 2400, and 2700 m) in the Tianshan Mountains. Morphological and stoichiometric traits of different root orders were measured. We investigated the variations in root diameter (RD), specific root length (SRL), specific root area (SRA), root tissue density (RTD), and carbon (C), nitrogen (N), and phosphorus (P) concentrations and ratios (C∶N, C∶P, N∶P) of different root orders across altitude levels to elucidate the resource acquisition strategies. The results showed that: (1) Altitude and root order significantly influenced the morphological traits of fine roots (P<0.01). RD and SRL of the same root order generally increased with altitude, whereas SRA and RTD exhibited a unimodal pattern, peaking at mid-altitudes. At a given altitude, RD and RTD increased with increasing root order, while SRL and SRA decreased. (2) Altitude and root order significantly affected fine-root C, N, and P concentrations and ratios (P<0.01). With increasing altitude, C content in absorptive roots (orders 1-3) increased, while that in transport roots (orders 4-5) remained stable. The N content and N∶P ratio in both root functional categories followed a unimodal pattern, contrasting with the trend of C∶N ratio. The P content increased with altitude, whereas C∶P ratio decreased. Absorptive roots generally had higher N and P contents but lower C content, C∶N, and C∶P than transport roots. (3) Functional traits of P. schrenkiana fine roots revealed two primary dimensions of ecological strategy variation across altitudes: “do-it-yourself versus outsourcing” and “resource acquisition versus conservation”, with distinct strategic preferences at different altitudes.

Key words: fine root, root order, trait, altitude, spruce forest

赵蕊, 常顺利, 何爱琳, 孙雪娇, 张毓涛. 天山雪岭云杉不同序级细根性状沿海拔的变化特征[J]. 生态学杂志, 2026, 45(8): 2531-2540.

ZHAO Rui, CHANG Shunli, HE Ailin, SUN Xuejiao, ZHANG Yutao. Altitudinal variations in fine-root traits of different root branch orders of Picea schrenkiana in the Tianshan Mountains.[J]. Chinese Journal of Ecology, 2026, 45(8): 2531-2540.

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天山雪岭云杉不同序级细根性状沿海拔的变化特征

Altitudinal variations in fine-root traits of different root branch orders of Picea schrenkiana in the Tianshan Mountains.

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