2007-06—2008-04,采用土钻法在黄土高原地区安塞县和泾川县刺槐人工林调查刺槐细根和土壤水分,发现刺槐细根表面积密度和土壤水含量随土层深度的变化有相似的趋势,建立细根表面积密度和土壤水含量随土层深度和时间(月份)变化的耦合模型S=pesin(π/6 t-m).W a e-bh。经验证,该模型能够很好地描述黄土高原地区刺槐细根生长与土壤水分之间的耦合关系,可反映细根生长和土壤水分随时间的周期性变化;模型参数a的值介于0和1之间,表明刺槐根系生长仅利用了一部分土壤水分,不会造成研究区域刺槐林地土壤的干化。

为了更好地研究黄土高原人工刺槐林根系的分布特征,完善细根生长模型。应用傅里叶级数拟合法研究了细根生长的波动性,修正细根垂直生长模型,建立了含波动项的细根生长模型。根据黄土高原人工刺槐林细根的调查数据,结果表明:含波动项的细根生长模型对数据的拟合精度达到0.9585,提高了垂直生长模型的精度,能够更好地反映细根随土层深度垂直变化的生长状况,对研究黄土高原人工刺槐林根系的生长及其与土壤水分的关系具有指导意义。