细根（≤2 mm）在陆地生态系统净初级生产力的分配中占有重要地位，在碳循环
和水土保持方面具有重要意义。本文采用土钻法和内生长法，以黄土高原 4 种植被区
（森林植被区、森林草原植被区、温性草原植被区、荒漠草原植被区）典型植物群落
（刺槐人工林、落叶灌木、典型草地和荒漠草地）为对象，研究 0~40 cm 土层细根生
物量和细根年生产量及其与环境因子的相关关系。主要结论如下：
1. 细根生物量及垂直分布特征
细根生物量与纬度呈线性负相关。4 种植物群落 0~40 cm 土层细根生物量的大小
顺序为落叶灌木（220 g·m -2 ）>刺槐人工林（163 g·m -2 ）≈典型草地（162 g·m -2 ）>荒
漠草地（79 g·m -2 ）。典型草地直径≤1 mm 细根生物量占直径≤2 mm 总细根生物量的
74.1%，在 4 种植物群落中最高；4 种植物群落细根生物量随着土层深度的增加而减
少，最大值均出现在 0~10 cm 土层。典型草地 0~10 cm 土层细根生物量占 0~40 cm 土
层总细根生物量的 44.1%，显著高于其他 3 种群落类型。
2. 细根年生产量及周转时间
细根年生产量与纬度呈线性负相关。4 种植物群落 0~40 cm 土层细根年生产量大
小顺序为典型草地（315 g·m -2 ·a -1 ）>落叶灌木（249 g·m -2 ·a -1 ）>刺槐人工林（219
g·m -2 ·a -1 ）>荒漠草地（115 g·m -2 ·a -1 ），其中典型草地显著高于其他 3 种植物群落。典
型草地 0~10 cm 土层细根生产量占 0~40 cm 土层总细根生产量的 40.4%，在 4 种群落
类型中最高。典型草地细根周转时间为 0.51 a，低于其他 3 种植物群落。
3. 细根生物量、年生产量、周转时间及其与环境因子的相关关系
4 种植物群落细根生物量和年生产量均随年平均温度的升高呈显著增加趋势。温
度每升高1℃，细根生物量显著增加61.8 g·m -2 ，细根年生产量显著增加82.1 g·m -2 ·a -1 。
细根生物量和年生产量均随年平均降水量的升高呈显著增加趋势。降水每增加 100mm，细根生物量显著增加 42.3 g·m -2 ，细根年生产量显著增加 62.1 g·m -2 ·a -1 。细根周
转时间与温度、降水相关性较弱。4 种植物群落细根生物量与土壤有机质含量呈显著
正相关关系。除落叶灌木外，其他 3 种植物群落与土壤全氮含量呈显著正相关。4 种
植物群落细根生物量与硝态氮之间呈较弱的正相关关系。4 种植物群落细根生物量与
土壤铵态氮呈显著正相关。除荒漠草地外，其他 3 种植物群落细根年生产量与有机质
含量呈显著正相关。刺槐人工林和典型草地细根年生产量与土壤全氮含量呈正相关。
4 种植物群落年生产量与硝态氮相关性不显著。除落叶灌木外，其他 3 种植物群落细
根年生产量与铵态氮含量呈显著正相关。细根周转时间与土壤养分之间相关性较弱。
关键词：细根生物量；细根年生产量；周转时间；分布特征；环境因子；黄土高原