《表1 几种竹林鞭根系统观测方法的比较》

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《竹林鞭根系统研究综述》

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探地雷达法是一种用于定位地下目标的非损伤性地球物理技术[53]（表1）。自20世纪90年代起就有学者将其应用于植物粗根根系探测研究，经过10余年的实践与发展，该技术已日臻成熟并在未来根系探测方面具有光明前景。相比较于破坏性的根系研究方法，探地雷达法具有无损、可重复、探测范围广且高效等优点。最初探地雷达法被应用于根系绘图及根系结构的观测。HRUSKA等[54]和ˇCERM魣K等[55]分别使用探地雷达法研究橡树Quercus petraea和槭树Acer campestre的根系分布。随后BARTON等[56]尝试使用探地雷达法估计根系直径，结果表明提取的雷达参数与根系平均直径模型拟合效果良好，R2为0.89，用该模型估计的根径大小的均方根误差为0.56 cm。近年来，随着对根系在全球碳循环中作用的重视，许多学者着眼于使用探地雷达法估算树木的地下生物量[57-66]，其中崔喜红等[66]均从雷达中提取了新的参数来估计根径大小并估算根系生物量。也有不少学者对探地雷达法探测的精度问题进行了研究[61-62]，表明探地雷达法对根径小于0.5 cm的根系探测效果不理想，并且当根系含水量低于20%时，会直接导致探测失败；此外TANIKAWA等[63]及GUO等[64]就根系生长方向对探测精度的影响等问题展开了研究，并优化了采样方案，提高了探测精度。经过十几年的发展，探地雷达技术目前可应用于树木根系制图、根径大小及根系生物量的估算[61，65]。相对于其他树种根系的分布土层较深、生长方向朝下、粗细不一等复杂情况给探地雷达法探测根系结构带来的困难[66]，竹子尤其是毛竹林的鞭根系统均分布在浅层土壤（5~40 cm土层）、竹鞭生长方向多为水平方向、直径相对均一且较大（2~4 cm），且毛竹林为单一树种的林分，地表灌草层相对较少。因此，探地雷达法探测毛竹鞭根空间结构更为容易，能为竹林鞭根系统及其对竹林生产力的影响提供先进的技术支撑。