柠条锦鸡儿根长与游离氨基酸分布特征研究

为研究柠条锦鸡儿根系及氨基酸在不同土壤深度的分布状况,在内蒙古敖汉旗黄花甸子流域研究区,在相同立地条件下分析了不同土层柠条锦鸡儿三种不同径级根系分布特征及其游离氨基酸含量。结果表明:①骨骼根和细根在水平和垂直梯度上,根长均为逐层递减,但细根分布面积远远大于骨骼根和粗根。骨骼根根长先减少后增大,总体呈偏度系数为0.908的尖峰分布,标准差为34.522,根系分布总体离散程度不大,根长分布均匀。②在17种氨基酸中,含量较大的四种氨基酸分别是:游离脯氨酸天冬氨酸游离组氨酸游离谷氨酸。不同深度对柠条锦鸡儿根系游离氨基酸分布的影响较为明显,四种根系游离氨基酸随土层深度增加其含量变化规律为:脯氨酸含量先减后增,天冬氨酸逐层增大,组氨酸和谷氨酸含量先增后减。③柠条锦鸡儿根系总根长密度和游离氨基酸含量相关系数达0.944,呈显著相关(P0.05)。细根作为吸收水分和养分的主要场所,在深土层中有较大量的分布,是确保植物正常生长发育的重要前提。此研究结果可为内蒙古农牧交错带柠条锦鸡儿复壮研究提供理论依据,为区域植被恢复和生态环境建设提供指导性建议。     

农牧交错带柠条锦鸡儿根系与土壤水分空间关系研究

以内蒙古农牧交错带柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii Kom.)人工林为研究对象,在秋季对其根系分布特征及土壤水分采用四分之一圆法分层采样分析,研究了柠条锦鸡儿根系生物量与土壤含水率空间分布规律。结果表明:(1)柠条锦鸡儿根系呈浅层化分布,根系主要集中在0~60 cm土层;(2)根系生物量与土壤水分的空间分布规律基本一致,且根系分布与同空间内土壤水分存在正相关关系,均表现为随着土层深度的增加而逐渐减少;(3)在垂直、水平方向,各实验地柠条锦鸡儿根系生物量与土壤含水率均呈显著相关,构建根系生物量与土壤含水率的经验模型,验证发现该模型可以很好地说明二者的关系。研究结果旨在为干旱区人工柠条林的栽植管理及植被恢复提供理论依据。     

高寒沙地2种锦鸡儿的根系分布

中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿是共和盆地沙丘造林的主要树种。通过剖面法比较了2种锦鸡儿10年生人工林的不同级别的根系分布特征。结果表明:2种锦鸡儿均为深根系植物,深度达到1 m。中间锦鸡儿的根系生物量主要分布在0~60 cm。其中,粗根、中根和细根分别主要分布在0~30、0~60 cm和0~60 cm。然而,它的3个不同径级根系的长度分别主要分布在0~30、0~50 cm和0~60 cm。柠条锦鸡儿的根系生物量主要分布在0~90 cm。其中,粗根、中根和细根分别主要分布在0~60、0~60 cm和0~90 cm。然而,它的3个不同径级根系的长度分别主要分布在0~60、0~60 cm和0~70 cm。因此,中间锦鸡儿的根系相对较浅,适宜吸收降雨补充的浅层和中层土壤水分。柠条锦鸡儿的根系向更深的土壤中生长,吸收深层土壤水分。这反映了2种锦鸡儿对高寒沙地半干旱气候的适应差异。     

草地早熟禾根系生物量分布动态

[目的]研究秋季生长季中草地早熟禾根系生物量、根重密度、根长密度的分布动态。[方法]采用土钻法在生长季内对草地早熟禾草坪取样,研究根系生物量、根重密度、根长密度在时间、空间上的动态变化,以及生物量与土壤含水率的关系。[结果]在秋季生长季中,草地早熟禾根系生物量、根重密度、根长密度的变化规律相同,8月底达到峰值,分别为0.18g/cm2、5.75×10-3g/cm3和114.64cm/cm3。根系各指标的空间分布规律相同,随着土壤深度的增加,呈逐渐减少趋势。生物量与土壤含水率的变化趋势相同,说明草坪草在不同土壤水分条件下对根系分配不同的光合产物。[结论]该研究为认识根系周转规律,C、N在城市生态系统中循环、再分配的过程及根系不同时期的吸收策略提供理论基础。     

岷江上游干旱河谷区人工林根系生物量及分布格局

通过对岷江上游干旱河谷区人工林根系生物量的测定,研究了人工林根系生物量积累及其分配,比较分析了不同径级根系比根长、根长密度、根质量密度和根体积比及垂直分布格局。结果表明:①岷江柏Ⅰ、岷江柏Ⅱ、榆树、刺槐和辐射松的根桩、粗根、中根和小根(φ>2mm)的根系生物量总和占单株根系生物量的百分比分别为82.87%、58.99%、76.8%、83.0%和35.79%,细根(φ<2mm)生物量占根系生物量的百分比大小顺序为辐射松>岷江柏Ⅱ>榆树>岷江柏Ⅰ>刺槐。②岷江柏Ⅰ、岷江柏Ⅱ、榆树、刺槐和辐射松单株总根系长度分别为45.87、20.43、9.22、14.08和17.85m,单株总根系干质量分别为39.643、11.867、7.307、6.683、2.900g,相关分析表明根长与根质量具有明显的正相关关系。③干旱河谷区人工林根长密度、根质量密度和根体积比的垂直分布格局一致,根长密度、根质量密度和根体积比与根幅的关系密切。     

邓恩桉根系生物量和根长的典型相关分析

用典型相关分析方法分析了不同林龄邓恩桉地上各主要器官的生物量和胸径树高(DBH)与不同土壤层根系生物量和根长的关系。结果表明,地上各指标与地下根系生物量和根长在土壤各层的分布相关。DBH、树干、树枝和树叶的生物量与根系生物量典型相关系数为4个,第4层根系生物量的权重最大,是整个根系生物量变化的主要因子。DBH、树干、树枝和树叶的生物量与根长的典型相关个数为3个,第3层根长是根系总长度变化的主要因子。     

小叶锦鸡儿根系生长对土壤水分和氮肥添加的响应

采用微管法结合内生生长袋方法,研究了科尔沁沙地成龄小叶锦鸡儿灌木根系生长动态、根系分布及细根生产对旱季补水和氮肥添加的响应。结果表明:旱季补水,氮肥添加和“水＋氮”处理均增加了微管表面的根长密度和细根生产,但只有氮肥添加和“水＋氮”对根长密度和细根生产（0～20 cm）有显著影响。在旱季,旱季补水、氮肥添加及“水＋氮”均没有显著增加根长密度;在雨季,氮肥添加显著增加了根长密度,同时促进了根系在土壤深层的分布。说明在低氮土壤中,当土壤水分适宜时,提高土壤氮肥有效性有助于沙地灌木的根系生长,提高灌木人工林的稳定性。      

林分密度对水曲柳人工林吸收根生物量和根长密度的影响

采用根钻法,研究了株行距分别为1．0 m×1．0 m、1．5 m×1．5 m、2．0 m×2．0 m 3种林分密度对水曲柳（ Fraxinus mandshurica）人工林不同直径等级（≤0．5、＞0．5～1．0、＞1．0～2．0 mm）根系、特别是吸收根（直径≤0．5 mm）生物量和根长密度及其垂直分布的影响。结果表明：单位面积吸收根生物量随林分密度降低而减少,总细根（直径≤2．0 mm）生物量随林分密度降低而增加。吸收根与总细根根长密度均以中等林分密度下最高。单株水平上,各直径等级根群生物量和根长密度均随着密度的降低而增加。底层（＞20～30 cm）吸收根所占整个取样剖面的比例,随着吸收根根长密度的增加而降低。相同密度处理内各样地单位面积根系生物量和根长密度变异较大,导致密度的影响未达到显著性水平,但是根系直径等级和土壤深度对林分和单株细根指标均有显著影响（ P＜0．05）。总之,林分密度对水曲柳人工林吸收根生物量和根长密度现存量影响较弱,而对其垂直分布格局的影响较强。     

水平空间配置对南林-95杨人工林主要细根性状的影响

目的本文主要研究杨树主要细根性状的空间分布规律与株行距配置间的关系。方法本文选取4种不同水平空间配置（株距 × 行距分别为3 m × 8 m、5 m × 5 m、6 m × 6 m、4.5 m × 8 m）的南林-95杨人工林为研究对象,采用根钻法对细根生物量、比根长和根长密度的空间分布特征进行研究。结果表明:水平空间配置对杨树人工林细根空间分布特征有显著影响。在垂直方向上,低密度（6 m × 6 m）林分表层细根生物量、比根长及根长密度比高密度（3 m × 8 m、5 m × 5 m）林分显著较高;在水平方向上,长方形配置（3 m × 8 m和4.5 m × 8 m）的林分细根生物量随距树干距离的增加而减少,正方形配置（5 m × 5 m和6 m × 6 m）林分的细根生物量以及4种林分的细根根长密度、比根长与取样距离关系不明显。6 m × 6 m林分在水平各距离处均高于其他林分。长方形配置林分,株距方向上的细根生物量、根长密度和比根长总是显著低于行距方向。结论株行距过小,细根生物量会显著减小,生长受限,株行距过大,在距树干较远处细根生物量会显著降低,造成空间浪费,低密度正方形配置（6 m × 6 m）杨树人工林主要细根生长特征在4种株行距配置林分中最优,更适合杨树人工林初值株行距。      

南疆枣麦复合系统中冬小麦根长密度、根表面积密度分布特征研究

在冬小麦成熟期采用根钻法采集单作冬小麦及与3、5年生枣树间作的冬小麦根样,利用Win-SURFER V.8.0软件进行根系根长密度、根表面积密度的分析,同时进行冬小麦经济产量和地上部生物量的测定。结果表明,相比单作冬小麦,间作冬小麦的产量（P=0.0003）和地上部生物量（P=0.001）均显著下降。间作和单作冬小麦根长密度、根表面积密度随土层深度的增加而逐渐减少。与3、5年生红枣间作的冬小麦20~60 cm土层的根长密度值比单作冬小麦20~60 cm土层的根长密度值分别减少了30.1%~46.2%;与3、5年生红枣间作的冬小麦20~40 cm土层的根表面积密度值比单作冬小麦20~40 cm土层的根表面积密度值分别减少了18.7%~31.3%。间作冬小麦根系与枣树的根系在20~60cm土层中生态位重叠,导致物种间根系竞争。5年生枣树较3年生枣树对间作冬小麦根长密度值、根表面积密度值的变化和分布影响较大。     

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.     

大田不同播种间距单株小麦根长密度动态研究

【目的】为探明单粒精播种植方式种间距对小麦根系的土层分布影响,构建了基于根系数字化仪实测根系3D拓扑结构数据下MATLAB分割分析复合型小麦根长密度(RLD)定量技术,获取大田条件不同种间距单株稻茬麦RLD在不同土层的分布特征和相对根长密度(NRLD)分布模型。【方法】选用宁麦13为试验材料,采用免耕等距单粒线播法,分别于2020和2021年进行稻茬小麦的免耕种植试验,设置单粒精播种间距1.5、3.0、4.5、6.7、9.0 cm共5个处理(JT1.5、JT3、JT4.5、JT6.7、JT9),行距20 cm。RLD分析采用根系构型数字化仪实测根系3D拓扑结构配合Pro-E软件数字重构,辅以MATLAB实现基于“空间voxel元技术”的根系生长空间3 cm³精细分割和定量分析,跟踪各土层RLD分布动态和NRLD模型。【结果】不同处理的单株稻茬麦根长密度随土层深度的增加而逐步减小,0—9 cm土层深度内分布的稻茬麦根系达总根量95%以上,超过9 cm土层深度小麦根系急剧减小;单株小麦根系扩展面积随土层深度的增加先增加后减小,根构型以种子位作为中心点向四周拓展,且表现...     

不同入侵程度紫茎泽兰群落的根系分布特征

紫茎泽兰是一种世界性恶性入侵杂草,严重威胁入侵地区的自然生态系统和生物多样性.为了明确不同入侵程度紫茎泽兰群落的根系分布特征,本文对紫茎泽兰轻度、中度和重度入侵群落根系进行了系统调查和比较,结果显示:紫茎泽兰的平均根长密度(RLD)值随入侵程度的增加而增大,轻度入侵区域的紫茎泽兰根系主要集中在0～10 cm土壤中,约占总根量的75.9 %,其根系系统发达程度显著低于中度和重度入侵区域,轻度入侵区域的平均根长密度值显著小于中度和重度入侵群落(P<0.01).3种入侵区域的紫茎泽兰根长密度在水平分布上均由内到外逐渐变小,不同根系范围间的根系含量差异显著(P<0.01).在根系的垂直分布上,紫茎泽兰轻度、中度和重度入侵群落的根系均主要集中在0～10 cm深度,在10～20 cm深度轻度入侵群落根系含量显著低于中度和重度入侵群落.     

狗牙根种质资源的根系分布特征及抗拉强度研究

为比较不同狗牙根种质资源的固土护坡能力,研究了不同狗牙根的根系分布特征及抗拉强度,结果表明:狗牙根的根系集中分布在0～10 cm土层,其根长密度和根重密度随土层深度的增加而减少,C2的根长密度和根重密度均优于C1和C3.3份狗牙根材料的平均根直径均小于1.0 mm,C2的有效根密度最大;狗牙根的根系抗拉强度均随根系直径的增加而减小,3份材料的根系最大抗拉强度的峰值均出现在根系直径小于0.4 mm径级,表明细根的固土护坡能力较粗根好,3份材料中C2的根系平均抗拉强度最大.从3份狗牙根材料中初步筛选出较适宜做护坡的狗牙根为C2.     

再生水分根交替滴灌对马铃薯根-土系统环境因子的影响研究

分根交替(PRD)滴灌技术是很有节水潜力的灌水技术.利用再生水,采用分根交替滴灌技术对马铃薯根长密度、根重密度及土壤水盐的空间分布影响进行了研究.结果表明,马铃薯根系主要分布在0～60 cm的土层内,以植株为中心,呈放射状沿不同方向减小.通过研究所建马铃薯根长密度的空间分布函数能较好地反映根系的三维分布趋势.PRD灌溉可以刺激马铃薯根系生长,水分利用效率提高39%.进行PRD灌溉时应重点考虑滴头位置处及垄坡上的水盐变化,最好能起到节水控盐的双重作用.再生水PRD地下滴灌是对传统地表滴灌的优化和提升.     

间伐对杉木人工林不同根序细根形态的影响

以南京溧水林场25年生的杉木人工林为研究对象,探讨了间伐对杉木人工林1～5级细根平均直径、长度和比根长的影响.结果表明:杉木人工林细根平均直径和根长随根序等级的增加而显著增加(p＜0.01或P＜0.05),而平均比根长则显著下降(p＜0.05).在杉木人工林5级根序中,1级细根平均直径最小、根长最短、比根长最高,5级根...     

梯田生物埂几种灌木根系的垂直分布特征

林木活性根的分布特征在农林复合系统树种选择、最佳株行距的确定、调控措施的确定等方面具有重要意义. 该文运用整株挖掘法对梯田生物埂几种灌木根系的垂直分布特征进行了研究. 结果表明,多枝柽柳、杞柳、柠条的根系生物量和根长随深度均呈指数减少;根系消弱系数反映出的根系分布特点,与根系的实际分布情况相符,可以作为描述3种灌木根系垂直变化的参数. 根据3种灌木的根系分布特点,研究建议,多枝柽柳和柠条可以作为梯田埂坎立地上栽植的农林复合树种,杞柳可栽植在水分条件较好的阴坡;3种灌木均应栽植在梯田埂坎虚土和原状土结合处;杞柳还应采取平茬和与秋粮作物配置的竞争调控措施.      

转Bt基因107杨根系分布特征

以2个转BtCry1Ac基因107杨株系及其未转基因对照为材料,研究转Bt基因107杨的根系分布特征。结果表明：1)垂直方向上,2个转基因株系与CK的总根系及各径级根长密度、表面积密度、体积密度以及生物量密度上均随土层深度的增加而显著降低,在0～30 cm土层中,根长密度、根表面积密度、根体积密度及生物量密度均达到最大值,且显著高于其他土层;2)水平方向0～150 cm, 2个转基因株系与CK的总根表面积密度、总生物量密度随着距树干水平距离的增加呈现出先减小后增大的趋势;不同径级根系表面积密度、根长密度在距树干0～30 cm处达到最大值;3)2个转基因株系总根长密度、根表面积密度、根体积密度和生物量密度均小于对照,对照与转基因株系存在显著性差异,而2个转基因株系间无显著性差异;4)3个株系在根系分布中均以细根为主,且转基因株系细根径级的根长密度、根表面积密度表现为对照大于转基因株系且存在显著性差异,对照和转基因株系中根与粗根根长密度、根表面积密度无显著性差异。     

不同林龄胡杨克隆繁殖根系分布特征及其构型

以中龄林和成熟林胡杨为研究对象,采用挖剖面和根窗的方法,研究胡杨繁殖根系分布、根系构型,以及胡杨根蘖与繁殖根系构型之间的关系。结果表明:(1)细根(d<2 mm)的根长密度、根表面积密度,随深度增加呈现指数函数分布;(2)中龄林细根的根长密度、根表面积密度在0-90 cm各层都是显著大于成熟林的对应指标(P<0.05),成熟林的中等粗根(5 mm<d<20 mm)、粗根(20 mm<d)根长密度及根表面积在深层(70-90 cm)和中浅层(40-50 cm)都显著大于中龄林的对应指标(P<0.05);(3)在中龄林中,根表面积、根分枝数、根分形维数及平均分枝角度是分析根系构型的主成分因子,而在成熟林中,根体积、根分枝数及平均分枝角度是分析根系构型的主成分因子;根系各径级的主成分分析显示1-2 mm各个径级对根系表面积和根体积影响显著;(4)两种林龄繁殖根系上的不定芽及分蘖株数均无显著差异(P>0.05),且两种林龄的一级侧根数、分枝角度亦无显著差异(P>0.05);(5)对比两种林龄不同根序上的根蘖芽发现,二级根上不定芽个数均是同组一级根上不定芽个数的3-4倍;基于以上对胡杨根系的功能权衡的分析,得出:细根对胡杨根系构型有重要的影响,在胡杨根系功能权衡中扮演重要角色。