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细根周转是土壤碳归还的重要途径,气候变暖通过影响细根周转,进而影响森林生态系统的碳平衡。为了揭示全球变暖对人工林细根周转的影响及机理,提升对全球变暖环境下人工林碳吸存以及碳源汇功能的预测,本研究选取世界上最大的单树种人工林杉木(Cunninghamia lanceolata)为研究对象,在福建省三明森林生态系统与全球变化国家野外科学观测研究站杉木人工林土壤增温控制试验平台上开展研究。该增温平台采用随机区组设计,设置增温(+4℃)和对照2个处理,每个处理5个重复。采用微根管法对细根的周转(生产量、死亡量、周转速率)进行连续观测,研究周期为2016年1月-2019年12月。结果表明:土壤增温显著改变了细根生产量的时间分布模式。增温下,年平均细根生产量未发生显著变化,但显著抑制了2016年春季细根的生产量,显著促进了2016年-2018年冬季、2017年-2018年春季细根的生产量;年际分布上,增温显著促进了2018年细根的生长。土层和增温以及径级和增温对细根的生产具有正向累加效应;增温导致2016-2019年平均夏季细根生产量的加权分布深度更深,且其稳定性降低,波动更明显。增温后,夏季细根生产量的直径更细,且在土壤增温后期(2018年-2019年),细根生产量的加权直径分布有逐渐减小的趋势。土壤增温缓解了细根生长的温度限制,使冬季细根生长的适宜温度延长,春季细根生长的适宜温度提前,延长了细根的生长季;并通过增强对地下部分碳输入,导致细根的生产量增加。在细根物候方面,增温下,细根的生产开始时间显著提前,表明细根生长的时间延长;且土壤增温后,2018年细根生产量的时间分布更不均匀。土壤增温导致细根物候年际稳定性S低于对照;细根生产在年际间的稳定性降低,年际间变化更大。在细根死亡量上,土壤增温对细根死亡量的时间分布有显著影响。增温下,年平均细根死亡量未发生显著变化,但显著提高了2017年冬季、2018年春季和冬季以及2019年冬季细根死亡量;且在年际上,土壤增温导致2018年细根的死亡量显著增加。土壤增温导致细根死亡量在春季和冬季向浅层土壤分布,而夏季和秋季向深层土壤分布,且导致年平均细根死亡量向更深土层分布;整体上,土壤增温处理使不同时间尺度细根死亡量加权分布深度的稳定性降低,波动更明显。土壤增温导致2016年细根死亡量的加权直径分布显著大于对照,2018年细根死亡量的加权直径分布显著小于对照。且在增温后期(2018年-2019年),细根死亡量的加权直径分布有逐渐减小的趋势。本研究中,土壤增温导致细根遭受高温和水分胁迫,细根栓塞化风险提高,致使细根的死亡增加;此外,增温下,细根呼吸并未对升高的温度产生驯化,而土壤增温导致冬季细根非结构性碳水化合物浓度降低,表明细根可能代谢失衡,进一步加快了细根死亡。在细根周转速率方面,土壤增温对细根现存量无显著影响,但显著提高了年细根周转速率。研究发现,细根呼吸并未对温度产生驯化,表明杉木幼龄林细根并未通过调整细根呼吸来适应土壤温度的变化;但土壤增温致使冬季细根非结构性碳浓度显著降低,细根可能出现生理代谢失衡,即细根体内非结构性碳浓度与细根呼吸速率之间的平衡被打破,加快细根的周转速率。本研究通过开展土壤增温对亚热带地区杉木幼龄林细根周转的影响的研究,揭示了土壤增温条件下影响人工林细根周转的关键机理,对预测植物对气候变化响应的适应策略具有重要理论意义。