树木粗根作为根系系统的重要组成部分,在水分、养分的运输和锚固植株等方面有着重要的作用。粗根在土壤空间中的分布决定了树木获取水分、养分的空间范围,一个强壮发达的根系系统是树木枝干部分蓬勃茂盛生长的基础。树木粗根在土壤空间中的分布特征存在较大的空间异质性。红松、落叶松、红皮云杉和樟子松是东北地区重要的优势树种和珍贵树种,具有很高的生态和经济价值。因此本文以红松、落叶松、红皮云杉和樟子松为研究对象,研究探讨了树木粗根的空间分布规律并分析了树木粗根分布特征与树木因子、土壤理化特性及树干腐朽之间的关系,从而为树木根系的良好生长提供理论依据及数据支持。本文的主要研究内容和研究方法包括:(1)4个树种(红松、落叶松、红皮云杉和樟子松)树木粗根分布规律研究。运用树木雷达检测树木根系,通过野外实验和数据分析研究探讨4个树种粗根在土壤中的分布特征。(2)树木粗根分布与树木因子及土壤理化性质关系研究。测量树木的树高、胸径、冠幅以及土壤的理化性质指标,应用相关性分析和逐步回归分析等方法研究它们与树木粗根分布特征的关系。(3)树木粗根分布与树干腐朽关系研究。应用阻抗仪和生长锥钻取木芯的方法对试验样木树干进行腐朽检测,定量表征腐朽程度,应用相关性分析和回归分析方法探讨树干腐朽程度与树木粗根分布之间的关系。研究结果表明:(1)4个树种(红松、落叶松、红皮云杉、樟子松)树木粗根在空间上的分布规律总体上表现为:随着与树干距离、土壤深度的增加,树木粗根的数量呈逐渐减少趋势。4个树种树木粗根整体呈浅层分布的趋势,大约81.17%的树木粗根分布在0～40 cm 土壤深度范围内。(2)落叶松和红松树木粗根数量在水平方向和垂直方向均呈现随着与树干距离和土壤深度的增加而逐渐减少的趋势。落叶松和红松超过80%的粗根分布在0～40cm 土层范围内。红皮云杉和樟子松树木粗根数量在水平方向上的分布呈现随着与树干距离的增加而逐渐减少的趋势,在垂直方向上随着土壤深度的增加呈现先增加后减少的趋势。红皮云杉超过80%的粗根分布在0～40cm 土层内,樟子松超过70%的粗根分布在20～60cm土层内。(3)4个树种共32株试验样木的粗根空间分布的纵剖面形状近似为矩形,依据粗根的空间分布特征,可以将试验样木粗根空间分布类型划分为浅根系类型和深根系类型。(4)树木粗根分布密度与树高、胸径、冠幅呈显著的正相关关系;与土壤含水量、饱和持水量、毛管持水量呈显著正相关关系,与土壤容重呈显著负相关关系;与有机质含量、全氮含量、全磷含量、水解氮含量呈显著正相关关系。但是树木粗根分布的密度与树木因子指标和土壤物理、化学性质指标的相关程度都不是很高,表明树木粗根在土壤中的分布可能存在除了树木因子和土壤理化性质以外的其他影响因素,树木粗根在土壤中的分布可能是多种影响因素下综合作用的结果,树木自身特性及土壤理化性质并不能成为影响树木粗根分布的决定性因素。(5)当树干腐朽程度低于21.83%时,树木粗根密度值与树干腐朽程度及平均阻力值均没有显著相关性,树木粗根分布的密度不受树干腐朽和树木材质状况的影响。