宽窄行栽植模式下三倍体毛白杨?小麦复合系统的细根分布及形态特征

  目的  探讨宽窄行栽植模式下毛白杨?小麦复合系统中的细根根长密度(FRLD)分布及形态特征,为优化该系统的集约栽培措施提供了理论依据。  方法  在宽窄行栽植模式下的4年生三倍体毛白杨?小麦复合系统中,于小麦收获后,采取根钻法在3株平均标准木周围进行根系取样,取样位点为窄行距树75 cm、树行距树75 cm、宽行距树100、200、300、400 cm,取样深度为80 cm,共取得根样288个。对所有样品进行形态扫描和烘干称质量,得到不同深度、位点处的毛白杨和小麦细根的分布及形态数据。  结果  垂直方向上,毛白杨和小麦的细根均主要聚集在0 ~ 20 cm的浅土层,其中FRLD分别占总根长密度的68%和45%。毛白杨（R2 = 0.679 3,P < 0.05）和小麦（R2 = 0.922 9,P < 0.05）细根均随土层指数递减;两个物种的FRLD在浅土层没有显著差异（P > 0.05）,在深土层中则表现出小麦的FRLD显著高于毛白杨的特征（P < 0.05）。水平方向上,毛白杨细根主要聚集在窄行的浅土层中,而小麦细根则在宽行中大量分布。二维根系分布结果显示,毛白杨和小麦有各自的细根密集分布区域且总体上互不干涉。毛白杨的平均细根直径显著高于小麦（P < 0.05）,其比根长则显著低于小麦（P < 0.05）。  结论  在宽窄行栽植模式下的三倍体毛白杨?小麦复合系统中,毛白杨和小麦的细根分布产生了空间分离,密集分布区域重叠较少;此外,为了更有效地吸收土壤资源以占据竞争优势,小麦会生产更多吸收效率更高的细根。以上结果可为优化该栽植模式下农林复合系统的集约经营技术提供理论支撑。      

大麻秆芯的物理性质和化学组分

参考了国家木材物理性能和造纸原料化学组分分析标准,对大麻Cannabis sativa秆芯的主要物理性能和化学组分进行分析。结果显示,大麻秆芯壁和秆芯的气干密度分别为0.240 g·cm^－3和0.193 g·cm^－3;大麻秆芯壁的弦向气干干缩率为5.68%,大麻秆芯的弦向气干干缩率为7.37%;大麻秆芯壁和秆芯的吸水率都随时间递增,12 d后基本达吸水平衡;大麻秆芯的综纤维素质量分数为799.1 g·kg^－1,酸不溶木质素质量分数为191.6 g·kg^－1,热水抽提物、冷水抽提物、苯醇抽提物、10 g·kg^－1氢氧化钠抽提物质量分数分别为56.6,42.6,57.2,308.1 g·kg^－1,灰分为14.8 g·kg^－1,水分为95.8 g·kg^－1。图2表5参7     

云南红河流域麻疯树人工幼龄林碳密度与分配特征

用平均标准木法建立了云南红河流域麻疯树Jatropha curcas人工幼龄林不同器官生物量回归方程,并采用VARIO EL元素分析仪测定了麻疯树不同器官的含碳率,开展了麻疯树人工幼龄林生态系统植被生物量和土壤有机碳质量分数和碳密度研究。结果表明：用y = 25.005（D²H）^0.952方程测算出麻疯树人工幼龄林生态系统生物量为26.03 t·hm^－2。不同器官含碳率变幅范围为39.35%～56.74%,其中果实含碳率为56.74%,干枝含碳率为45.87%,根含碳率为45.12%,叶含碳率为39.35%,平均含碳率为47.27%。麻疯树幼龄林碳密度为5.54 t·hm^－2,灌木和草本植物碳密度为3.78 t·hm^－2,凋落物碳密度为2.59 t·hm^－2。麻疯树幼龄林土壤表层0 ～ 10 cm有机碳质量分数最大,为16.61 g·kg^－1。图2表3参25     

核桃-小麦复合系统中细根的分布及形态变异研究

【目的】研究核桃(Juglans regia)-小麦(Triticum aestivum)复合系统中细根的分布格局及形态变异,为种间关系研究及农林复合系统的合理设计提供依据。【方法】以核桃、小麦单作为对照,采用根钻法取样,用WinRHIZO根系分析系统对根系形态进行分析,比较核桃小麦复合系统与单作系统中植物细根的空间分布和形态差异。【结果】①复合系统中核桃细根根长的垂直分布重心深度为35.49 cm,比核桃单作（29.97 cm）下移了5.52 cm;水平径向的分布重心为距树干基部0.91 m,比核桃单作（0.99 m）向树干基部靠近了0.08 m。复合系统中小麦根长的分布重心深度为18.46 cm,比小麦单作（26.04 cm）上移了7.58 cm。②复合系统中核桃细根的平均根长密度为83.6 cm/dm³,比核桃单作（135.6 cm/dm³）降低了38%;复合系统中小麦根长密度为1.74 cm/cm³,比小麦单作（1.22 cm/cm³）增加了42%。③复合系统中核桃细根的平均比根长在0～30 cm土层为5 149.34 cm/g,大于核桃单作（3 624.68 cm/g）,而在30～100 cm土层为2 626.59 cm/g,小于核桃单作（3 906.9 cm/g）;复合系统中小麦比根长在0～50 cm土层为10 019.5 cm/g,小于小麦单作（11 811.7 cm/g）;在50～100 cm土层为14 328.9 cm/g,大于小麦单作（13 389.6 cm/g）。【结论】复合系统中0～30 cm土层及水平径向距树干基部1.5～2.0 m是根系竞争最剧烈的区域,为了适应复合系统的地下竞争,核桃和小麦在生长过程中对细根的空间分布及形态产生了可塑性反应。     

梨枣人工林有效吸收根系密度分布规律研究

【目的】为黄土高原丘陵沟壑区梨枣根系吸水模型的建立提供关键参数。【方法】通过分层分段挖掘法,对8年生梨枣人工林根区有效根长密度和根质量密度的空间分布进行研究。【结果】在水平方向上,梨枣根长密度分布呈典型的负指数型,根质量密度分布呈抛物线型,吸收根根长和根质量密度主要集中在距树干0～60 cm水平距离内,分别占总吸收性根长和根质量密度的73.5%和75%,其中最大有效根长和根质量密度均在0～30 cm水平距离,其有效根长和根质量密度分别占总吸收性根长和根质量密度的56.77%和50.26%;在垂直方向上,梨枣根长密度和根质量密度分布均呈幂函数型,吸收根系根长和根质量密度主要分布在0～40 cm土层,其有效根长和根质量密度分别占总吸收性根长和根质量密度的79.1%和78.88%,其中最大有效根长和根质量密度均分布在0～20 cm土层,其有效根长和根质量密度分别占总吸收性根长和根质量密度的61.62%和59.47%。【结论】非线性参数拟合分析表明:采用RD=ea+bX+cZ的函数模型,能较好地模拟梨枣有效根长密度和有效根质量密度的空间分布状况,为梨枣根系空间分布状况的估计提供了参考。     

四川盆地丘陵区农林复合系统林地土壤的稳渗速率

运用Hood IL-2700自动采集土壤入渗仪测定了四川盆地丘陵区农林复合系统3种林地（柏木Cupressus funebris纯林、麻栎Quercus acutissima-柏木混交林和桤木Alnus cremastogyne-柏木混交林）土壤的稳渗速率。结果表明：同一林地的土壤稳渗速率随土层加深而下降;不同林地的各层土壤中,混交林土壤稳渗速率显著高于纯林（P＜0.05）,混交林之间差异不显著（P＞0.05）。0 ~ 10 cm土层稳渗速率的大小为：栎柏混交林（13.269 mm·min^－1）＞桤柏混交林（10.438 mm·min^－1）＞柏木纯林（4.513 mm·min^－1）;10 ～ 20 cm土层稳渗速率的大小为：栎柏混交林（4.338 mm·min^－1）＞桤柏混交林（3.791 mm·min^－1）＞柏木纯林（1.329 mm·min^－1）;20 ～ 30 cm土层稳渗速率的大小为：桤柏混交林（3.095 mm·min^－1）＞栎柏混交林（2.653 mm·min^－1）＞柏木纯林（1.965 mm·min^－1）。土壤物理性状、林分结构和林地凋落物与土壤稳渗速率存在密切关系,建议在四川盆地丘陵区农林复系统景观格局配置中,应积极营建混交林林带,以提高森林的水土保持功能。表5参15     

滴灌次数对冬小麦根系生长及时空分布的影响

以新冬18号为材料,利用双管分根管栽法,模拟田间试验研究了拔节期后不同滴灌次数W₁（6次）、W₂（7次）、W₃（9次）、W₄（11次）（每次内、外管分别滴30 mm）对0～100 cm土层含水量,0～100 cm土层初、次生根干重和长度、根系活性分布及产量的影响。结果表明,随滴灌次数及总滴灌量的增加,0～40 cm土层的含水量增加,并延缓该土层的初生根干重和根长的衰减、促进次生根干重和根长增长,增加孕穗期至花后20 d初、次生根干重密度、根长密度及根系活性,而对40～100 cm土层根系的生长影响较小。小麦产量和水分利用效率均以W₄最高,分别为25.5 g·管^-1和1.36 kg·m^-3 。当滴灌量少、湿润土层浅时,小麦深层初、次生根生长易受严重抑制,且根系分布浅,初生根提前衰老,导致千粒重降低而减产。     

三倍体毛白杨人工林浅层土壤细根对地下滴灌不同水分处理的响应

在三倍体毛白杨(triploid Populus tomentosa)人工林中,采用根钻法对不同地下滴灌(SDI)处理T1、T2、T3(分别以-25、-50、-75 kPa作为灌溉起始土壤水势阈值)和不灌溉(CK)条件下林地0～30 cm土层细根形态特征进行研究。结果表明:垂直方向上,4种处理下细根的生物量、根长密度、表面积和体积均随土壤深度的增加而显著减小,SDI没有改变林木细根的垂直分布格局。SDI显著提高了林地20 cm相似文献   

施用污泥对鹅掌藤根系生长和重金属吸收的影响

目的 分析表施和混施污泥对鹅掌藤Schefflera arboricola根系生长和重金属吸收的影响，深入认识污泥施用对园林植物根系生长的影响，为污泥在园林中安全利用提供借鉴。方法 采用根箱试验，观测不施、表施和混施10%(w)污泥对常见园林植物鹅掌藤的不同土层根系形态及土壤pH和电导率动态变化的影响，分析根组织密度、根密度和重金属含量，拟合土壤pH、电导率、根系重金属含量与根长的关系。结果 与不施污泥相比，混施污泥明显抑制鹅掌藤根长、根表面积和根密度增长；而表施污泥显著增加鹅掌藤0~20 cm土层的总根长、根体积和根密度。处理240 d后，混施污泥处理的0~20与20~40 cm土层总根长分别为不施污泥的66.37%和51.51%，而表施污泥处理分别为不施污泥的115.43%和98.66%。最大总根长、根体积和根密度均出现在表施污泥的0~20 cm土层，最大根干质量和根组织密度出现在表施污泥的污泥层。混施污泥显著提高了土壤pH和电导率以及植株重金属含量，不同土层根系Cd、Zn、Cu和Ni含量分别是不施污泥的2.32~11.70倍。线性回归拟合分析表明，不施和表施污泥处理的0~20 cm土层鹅掌藤原位扫描总根长均与原位测定土壤pH呈极显著正相关(P<0.001)，鹅掌藤总根长与根系Cd、Zn、Cu和Ni含量均呈极显著负相关(P<0.001)。结论 表施10%(w)污泥可以提高土壤pH并促进鹅掌藤根系生长。混施10%(w)污泥显著增加不同土层根系重金属含量，进而抑制鹅掌藤根系生长。     

低磷胁迫对山核桃幼苗根系形态和生理特征的影响

通过水培实验比较了山核桃Carya cathayensis幼苗在正常供磷（0.10 mmol·L^－1）和低磷胁迫（0.02 mmol·L^－1）条件下的根系形态、磷营养特点、叶片光合作用以及叶片和根系分泌酸性磷酸酶活性的差异。结果表明,低磷处理显著降低山核桃植株干质量、磷质量分数和磷积累量（P＜0.05）;与正常供磷相比,低磷处理条件下山核桃根长、根表面积和根体积显著降低（P＜0.05）;低磷处理显著降低山核桃叶片光合速率和气孔导度（P＜0.05）,但对叶片胞间二氧化碳摩尔分数无显著影响,这表明低磷胁迫对山核桃叶片光合速率的抑制作用主要是由于非气孔因素引起的。低磷胁迫使山核桃叶片酸性磷酸酶活性和根系分泌酸性磷酸酶活性显著增加（P＜0.05）,分别为正常供磷处理下的135%和159%,这表明磷缺乏诱导酸性磷酸酶活性的增加可能是山核桃适应低磷胁迫的机制之一。图4表1参28     

共和盆地东缘不同林龄青杨人工林细根生物量和形态特征

以青海共和盆地东缘5、10、15、20、25年生青杨人工林为研究对象,采用根钻取土芯法收集细根,分析0~20、20~40、40~60、60~80、80~100 cm各土层深度细根生物量、生物量密度、比根长、比表面积、根表面积密度和根长密度的差异。结果表明,20年生青杨人工林以5~7 cm径级（65.63%）、3~4 m高度级（34.38%）乔木占比最大,且均显著高于其他4个林龄的林分;青杨人工林生物量密度主要分布在0~60 cm土层,占细根总量的73.20%~76.92%,其数值随林龄增大呈增大趋势;随着不同林龄的增加,0~60 cm土层根表面积密度和根长密度占总量的80.42%和76.71%,60~80 cm的土层占8.79%和10.27%,80~100 cm的土层占10.78%和13.01%;青杨人工林生物量密度、比根长、比表面积、根表面积密度和根长密度均随林龄的增大而增大;通过RDA分析表明土壤钾离子、土壤含水量和林龄与根长密度、根表面积密度、比表面积呈显著正相关,与土壤pH、硝酸根离子呈负相关。研究认为,青杨人工林根系随林龄的增大逐渐向深层发展,不同林龄青杨人工林细根分布的差异表明群落地下分配模式不同,需要在今后研究中深入探索分配差异的机理;青杨人工林发育20 a后,可进行合理抚育,促进细根发育,最大程度发挥其生态效益。     

木薯间作玉米共生期间的作物生长及根系互作

【目的】探究不同间作模式对木薯和玉米共生期间的农艺性状、根系分布、土壤理化性状和根系养分含量的影响,为优化木薯间作玉米高产高效栽培技术提供理论依据。【方法】以华南9号食用木薯和特早熟糯玉808鲜食玉米为试验材料,设等行距、宽窄行单作木薯及木薯等行距间作1行玉米、宽窄行间作2行玉米共4个处理,对比分析二者共生期间的农艺性状、三维立体根系分布以及不同土层的土壤理化性状和根系养分含量。【结果】宽窄行的木薯和玉米地上部长势均优于等行距。宽窄行间作比等行距增产玉米21.1%。单株的玉米、木薯根系均以植株为中心水平对称,由里向外呈由密至疏分布;单株玉米根系呈上密下疏、上窄下宽分布,68.7%~77.3%根重、46.2%~49.4%根长、52.7%~59.3%根表面积聚集在玉米行两侧各宽10 cm、深10 cm土带内;单株木薯根系呈上密下疏、上宽下窄分布,细根的50.8%~61.4%根长、47.7%~57.2%根表面积聚集在木薯种茎基端线两侧各宽20 cm、深10 cm土带内,而粗根的35.7%~42.0%根长、39.3%~48.8%根表面积和35.9%~46.3%总根重聚集在木薯种茎基端线两侧各宽20 cm、种茎中线两侧各宽30 cm、深10 cm土块内。土壤碱解氮、速效磷钾及作物根系磷钾含量基本呈表层（0~10 cm） > 中层（10~20 cm） > 深层（20~30 cm）的分布规律,而作物根系氮含量则表现相反规律;土壤和木薯、玉米根系的氮磷钾含量基本呈间作 > 单作,其中,宽窄行间作玉米的绝大部分养分指标为最高。【结论】玉米和木薯根系虽穿插生长,但其密集生长带（块）互不重叠,为弱竞争关系,以宽窄行为优,且宽窄行木薯间作玉米有利于提高两者的根系养分、土壤养分含量和玉米产量,故生产中推荐宽窄行木薯间作玉米模式。     

黑河源流区旱柳根系分布特征研究

在位于黑河源流区的肃南裕固族自治县境内选择旱柳利用根钻1/4样圆法取样,采用根系密度分析项目区旱柳根系的空间分布。结果表明,0～200 cm垂直剖面上,旱柳细根系(d≤2 mm)根系密度随土层深度的增加总体呈衰减趋势。0～60 cm土层细根根密度较大,在60～80 cm土层细根根系密度分布较为稳定。旱柳粗根根系密度在剖面随土层深度的增加呈"增-减-增-减"的趋势变化,40～80和120～180 cm土层为旱柳粗根根系密度分布的高密度区。距树干50、100、150、200 cm处,旱柳细根生物量占总根系生物量的比例分别为32.97%、27.01%、21.98%、18.05%,粗根生物量占总根系生物量的比例分别为51.35%、33.16%、6.96%、8.53%。垂直方向上,旱柳细根生物量均随土层深度的增加呈显著的负指数衰减。粗根生物量垂直分布基本相似,随着水平距离的增加,高密度区所占比重依次减小。水平方向上,旱柳根系生物量随距树干距离的增加而减小。     

垄膜集雨对陇东旱塬苹果根系分布及土壤性状的影响

为探明黄土高原旱塬区垄膜集雨措施对苹果根系及土壤性状的影响,以9 a生苹果树为试材,结合田间调查和室内测量的方法,研究垄膜集雨保墒条件下果树根系分布及土壤性质的变化特点。结果表明,垄膜和清耕处理苹果根系水平分布特征相似,垂直分布有明显差异。清耕条件下,富士苹果根系主要分布在距离主干30~150 cm内的20~80 cm深土层中,以40~60 cm土层分布最多;而垄膜集雨处理根系主要集中在 0~20 cm 土层中,占根系总量的48.18%,随着土壤深度的增加,根系生物量减少,表现出根系上浮现象;垄膜和清耕处理土壤体积质量与总根长、根系生物量、根系表面积、根长密度均呈极显著负相关,而土壤含水量与根系各指标呈极显著正相关;垄膜处理下,0~40 cm土壤体积质量明显降低,而土壤含水量显著提高。     

滴灌与沟灌对杨树细根空间分布的影响

  目的  探究不同灌溉方式对杨树Populus细根生长和分布的影响,为滴灌培育人工林提供理论和技术依据。  方法  以5年生欧美杨107 Populus × euramericana ‘Neva’为研究对象,在滴灌和沟灌栽培的人工林中选取标准木,分别在株间、对角和行间方向距树干20、50、100和150 cm处采用根钻法取样,比较其细根生物量密度、细根根长密度、细根比根长的差异。  结果  滴灌条件下株间方向的细根生物量密度与沟灌的差异随水平距离增加而增大(P＜0.05),对角和行间方向随水平距离增加其差异减小。滴灌下细根生物量密度在株间方向距树干50 cm处最大,对角和行间方向在距树干20 cm处最大。滴灌下株间方向的细根根长密度与沟灌的差异随水平距离增加而增大(P＜0.05),对角和行间方向的差异随水平距离增加而减小。滴灌下细根根长密度在株间方向距树干50 cm处最大,对角和行间方向在距树干20 cm处最大。滴灌和沟灌下0~40 cm土层的细根生物量分别占0~60 cm土层的81%和73%,细根根长分别占0~60 cm土层的85%和80%。滴灌和沟灌下的比根长随水平距离增加而增大,且均表现为沟灌大于滴灌,不同方向比根长的差异在距树干20 cm处最大,在距树干50 cm处最小。  结论  滴灌能促进杨树人工林细根的生长和周转,影响细根的空间分布,提高林地生产力。图4表1参28     

Vertical Distribution and Seasonal Dynamics of Fine Root Parameters for Apple Trees of Different Ages on the Loess Plateau of China

The vertical distribution pattern and seasonal dynamics of fine root parameters for the apple trees of different ages （3, 10, 15, and 20 years old） on the Loess Plateau of China were studied. Soil coring method was used to determine the vertical distribution and seasonal dynamics of fine roots at different root radial distances （1.0, 1.5, and 2.0 m from the main tree trunk）. The fine root biomass density （FRD）, fine root length density （RLD）, and specific root length （SRL）, as well as soil water content and soil temperature were also measured. The FRD and RLD for the 10, 15, and 20 years old trees reached peak values in the 20-30 cm soil layer. For the 3 years old tree, the highest FRD and RLD were observed in the 10-20 cm soil layer. The FRD and RLD decreased with increased soil depth from the 10-20 or 20-30 cm soil layer for all age apple trees. The SRL declined with the increase of tree age. The FRD at the 1.0 m radial distance from the main tree trunk was higher than that at other radial distances in the 3 and 10 years old orchard. However, in the 15 and 20 years old orchards, especially the 20 years old orchard, the FRD at the 2.0 m radial distance was nearly equal to or higher than that at the 1.0 and 1.5 m radial distances. For all the root radiuses or the tree ages, the FRD, RLD, and SRL were the highest in spring and the lowest in autumn. The age of an apple tree does not affect the vertical distribution pattern but the biomass of fine roots and the SRL. Radial distance affects the root horizontal distribution of 3 and 10 years old trees but the 15 and 20 years old trees. Additionally, effects of soil temperature and soil moisture on fine root distribution or seasonal dynamics are not significant.     

盛果期枣树根系空间分布规律研究

【目的】研究盛果期枣树根系的空间分布规律,为枣树的田间水肥管理提供理论依据。【方法】采用剖面挖掘和分层取样的方法,利用WinRHIZO Pro2010a根系分析系统对漫灌条件下盛果期红枣吸收根（根径＜2 mm）的空间分布进行分析。【结果】根系在水平方向上（0~425 cm）随着树干水平距离的增加而减少;在垂直方向上（0~160 cm）表现出随土层深度增加呈先增多后减少的趋势。根系根长密度最密集的区域在水平距离0~125 cm和垂直深度0~80 cm的区域,根系表面积密度最密集的区域在水平距离0~175 cm和垂直深度0~90 cm区域。【结论】水平距离0~200 cm和垂直深度0~70 cm以内土层是红枣田间水肥管理的重要区域,根长密度、表面积密度占全根的百分比均在80.00%以上,土壤质地条件是影响根系分布的一个重要因素。     

铁尾矿坝沙棘、桑树人工林生物量分配及根系分布研究

以铁尾矿区沙棘—桑树人工混交林为研究对象,对混交林内各层次、器官生物量以及生长期内沙棘、桑树根系分布状况进行了研究。结果表明:单位面积生物量比较为乔木层>枯枝落叶层>草本层,其中地被层凋落物生物量占到整个人工林总生物量的17.15%,尚无灌木层。桑树、沙棘各器官单位面积生物量比较均为:根>枝>干>叶。桑树单株生物量大于沙棘,但林分内沙棘密度高于桑树,因而单位面积沙棘生物量高于桑树。沙棘根冠比为0.72,桑树的根冠比为0.62。从单株根系生物量看,在0～40 cm土层内桑树大于沙棘;40～80 cm土层内沙棘大于桑树;80～100 cm土层内桑树又高于沙棘。从根系分布密度来看,沙棘<1 mm细根主要分布在根桩附近0～60 cm土层,60 cm以下明显减少;桑树<1 mm细根在0～20 cm土层内分布密度最大,20～80 cm土层内较为均匀,在80 cm以下才开始明显减少。桑树和沙棘存在协作与竞争共存的关系。     

冬小麦根系形态性状及分布

【目的】了解冬小麦根系形态的动态分布规律,为优化根系构型、提高小麦产量潜力提供参考。【方法】本研究借助于微根管技术,对冬小麦根系生长至消亡过程中的根长密度、根尖数、表面积、直径和以根长为基础的根系生长速率进了原位监测。【结果】冬小麦根系的根长密度和根尖数均在拔节期达到最大值,根表面积和直径在抽穗前达到最大值;收获1周后,其根长密度、表面积和根尖数开始大幅降低;10—40 cm土层根系的平均直径较大,根长密度的最大值出现在30—40 cm土层;冬小麦绝大多数根系的直径（RD）小于0.5 mm,0.1 mm＜RD≤0.25 mm区间的根长密度是其它区间之和的1.3—2.1倍;返青至拔节前期,0—40 cm土层的根系增长速率最为显著,拔节中后期40—80 cm土层则显著增大。【结论】返青至抽穗期冬小麦的根系生长最旺盛,其生长重心也逐渐下移,收获后死亡节律滞后。深层根系的直径较小,0.1 mm＜RD≤0.25 mm区间的细根是冬小麦根系的主要组成部分。