高寒植物群落根系分布和格局对多年冻土活动层水热过程的响应

多年冻土区植物根系的地下分布格局是其适应高寒、反复冻融作用等特殊环境条件的重要体现。针对目前青藏高原高寒植物根系研究不足的现状，本项目拟对青藏公路沿线典型高寒植物群落根系的生长分布特征及多年冻土活动层水热变化、土壤理化性质等进行连续调查观测。研究不同植物群落和个体根系，尤其是细根在活动层土壤中的垂直分布特征和季节生长动态，以及不同植被类型、植被盖度和海拔梯度下群落根系的特征差异。重点探讨多年冻土活动层水热变化的叠加效应对于高寒植物根系分布和格局的影响，揭示植物根系对冻土环境变化的响应特征及其对逆境条件的适应策略，并据此分析冻土变化可能对高原生态系统产生的影响。研究结果可以加深对多年冻土各生态过程的认识，为青藏高原地区高寒生态系统碳收支研究和各种生态、气候模型模式预测积累基础性的根系数据资料,对深入了解高原冻土生态系统结构和功能的稳定性机理具有重要意义。

项目分析研究了典型高寒植物群落根系的分布和格局，及其对多年冻土活动层水热变化等冻土环境因子的响应特征。活动层季节性冻融对于高寒植物地下根系分布有深刻的影响，土壤表层最先具备适宜根系生长的温度和水分条件，导致高寒草甸根系分布浅层化，生物量大量累积在土壤表层，并随深度增加而迅速减少。长期低温环境下，高寒草甸根系会增加侧向分支，以增加水分和养分的吸收。植物生长季内根系生长量虽少，但分解率也低，且对于温度变化的响应敏感。地温特征不仅影响根系的生长和分布，也会对植物根茎比的变化产生影响。高寒草甸植物群落具极高的根茎比，活动层长期的低温环境增加了根系的干物质总量和高寒植物总的生物产量，活动层0℃以上积温和融化日数是影响高寒草甸根量密度的主要因子。在根量密度计算过程中，需要注意区分死根和活根，以准确定量地下现存活根。. 研究结果阐明了高寒植物地下根系分布状况，揭示了根系对于冻土环境变化的响应特征及其对逆境条件的适应策略，加深了对多年冻土地下生态过程的认识，同时为青藏高原地区高寒生态系统碳收支研究和各种生态模型模拟提供了准确和必要的基础根系数据。.