黄土丘陵区不同种植行距下柳枝稷根系分布特征研究

明确旱区作物根系生长与行距的关系可为合理选择种植密度提供依据。以梯田种植第7年的柳枝稷(Pancium virgatum L.)草地为研究对象,采用根钻法于2016年4月和10月对0~150cm土层进行根系取样,比较研究了3种种植行距下(20cm,40cm和60cm)柳枝稷根系生物量和根长密度分布特征。结果表明:柳枝稷根系主要分布在0~40cm土层,20cm和40cm行距下0~20cm土层根系生物量显著高于60cm行距(P0.05);在40~150cm土层,根系生物量和根长密度在20cm行距下最低。行上与行间根系生物量均随种植行距增大而增大,均以40cm行距下根长密度较高。细根(d≤0.5mm)根长密度为40cm行距下显著最高,20cm行距下最低(P0.05)。总体表明,40cm行距下柳枝稷根系生物量较高,平均根长密度与细根根长密度最高。     

云雾山本氏针茅群落根系分布特征

为揭示本氏针茅(Stipa bungeana Trin.)群落的生理生态适应机制,采用根系取样器(φ=9 cm)对宁夏云雾山本氏针茅群落根系分布特征和土壤含水量进行研究.结果表明:本氏针茅群落地下生物量、根长密度、根表面积、比根长均随土壤深度增加而减少,均表现出向表层(0~20 cm)集聚的趋势,且集中分布于0~40 cm土层,最大值均分布在0~20 cm土层,而底层(80~100 cm)最小;所有主要根系分布参数在0~20 cm和20~40 cm土层之间差异显著,以下各层差异不显著;土壤含水量与根生物量和比根长相关性达显著水平(P<0.05),与根表面积、根长密度均呈成正相关;根表面积、根生物量、根长密度和比根长间相关性均达极显著水平(P<0.01).     

库布齐沙漠不同类型沙地上植物群落根系研究

通过对库布齐沙漠不同类型沙地上植物群落根系生物量的测定,比较分析了不同植物群落根长密度、根质量密度、比根长以及不同径级根系根长密度的垂直分布格局。结果表明:不同类型沙地植物群落总根长差异不显著,总根质量与比根长差异显著,且根系主要分布于0~30 cm土层。土壤容重与土壤含水量均对沙地植被的根系垂直分布影响较大,但对不同类型沙地根系参数的影响存在差异。细根(d≤2 mm)垂直分布特征明显,在总根系当中所占比例很大。     

梭梭根系的研究

研究内蒙古自治区阿拉善盟阿左旗吉兰泰地区天然梭梭根系形态特征与生长状况,选取不同龄级标准木,采用全根挖掘法观察根系形态特征、风干称重法计算地上与地下生物量、烘干法(105℃)测定不同深度土壤含水量。结果表明:梭梭垂直根系发达,具有迂回生长的特点;侧根少,水平根系主要分布在50～100cm土层;不同树龄梭梭根系生物量占总生物量的比重变动为35%～40%;梭梭土壤水分稳定层为40～100cm,该层土壤含水量为2%～3%。此外,还对梭梭根长与树高、地下与地上生物量关系进行了研究。     

毛乌素沙南缘紫穗槐根系垂直分布特征

采用全株挖掘法对毛乌素沙南缘不同年限种植的紫穗槐进行取样,研究60龄、35龄、28龄、6龄地上部形态特征、土壤含水量、根系生物量、比根长、根比例、根体积、根表面积及根长密度的垂直分布格局,以期揭示紫穗槐在沙地生境下生态适应性。结果表明,随着土壤深度的增加,各株龄紫穗槐根生物量、根体积,根表面积均呈指数Y=ae^-bx形式递减;通过对消弱系数的分析,根系集中分布于接近地表的土层中,根系分布各参数之间表现不同程度的相关性,土壤含水量(SM)与地上生物量(AGB)、根生物量(RB)、比根长(SRL)的相关性达显著水平,与根表面积(RSA)呈正相关。利用主成分分析法将根系分布参数确定为水分控制因子和构架因子。随着株龄的增加紫穗槐没有出现衰退现象,其根系有自疏与更新的能力,不断适应环境的变化。     

不同坪床配比百慕大T-419的生物量和根系分布特征研究

本试验采用9种不同的坪床配比,对热带亚热带运动场常用品种百慕大T-419的生物量和根系分布特征进行了研究。结果表明,各处理的地上与地下生物量变化基本一致,中等含沙量的处理Ⅲ和Ⅶ的地上与地下生物量最高。不同处理的根系分布随土壤深度的增加而减少,集中分布于0~10 cm土层,方差分析表明,0~10 cm土层各处理间根系生物量差异显著,其中处理Ⅲ、Ⅵ和Ⅶ显著高于处理Ⅰ和对照CK,10~20和20 cm以下的生物量均无显著差异。地下总生物量与总根长相关系数为0.541(P＜0.05),与根系表面积、根系体积相关系数分别为0.651和0.615(P＜0.01);根尖数与总根长、平均直径相关系数分别为0.500和0.695(P＜0.01)。     

黄土丘陵地区唐古特白刺根际土壤水分与根系分布研究

以根际土壤水分和根系分布特征为主要指标,研究了兰州北部黄土丘陵地区唐古特白刺根系分布和根际土壤水分的响应关系。结果表明,唐古特白刺根际土壤水分变化规律明显,0～40 cm土层含水量变幅较大,40～80 cm土层含水量最高,之下随土层加深而递减,160～300 cm土层含水量没有明显变化。唐古特白刺平均根长100 cm,根幅300 cm。主根较粗,入土浅,根长为地上株丛高的1.32倍,侧根发达,扩展范围较广,根幅为冠幅的3.23倍,地上生物量为根系生物量的1.46倍;有效根系主要分布于0～40 cm,在0～20和20～40 cm土层中,有效根重分别占总有效根重的58.69%和22.96%,有效根长分别占总有效根长的59.65%和23.20%,0～40 cm土层是吸收和利用水分的重要区域,该层土壤水分含量随季节呈现明显的动态变化,根系的浅层分布和分布面积扩大,对于及时有效利用季节性降水有重要意义。根系的水平分布范围是垂直分布范围的3倍,这种根系分布格局对于以自然降水为唯一水分补充方式的黄土丘陵地区,有利于对来自降水而短暂提高的土壤浅层水分的吸收。     

紫色土区香根草不同径级的根系特征与培肥效应

为探讨水土保持先锋物种香根草的培肥效应及其与各径级根系指标间的关系,以裸地为对照,定期分010 cm,1020 cm,2030 cm土层采集土壤和根系样品,常规方法测定土壤有机质、氮、磷、钾的全量和速效养分,WinRHIZO(Pro.2004c)根系分析系统分10个径级测定根系参数(根长、根表面积和根体积)。结果表明:香根草的培肥效应主要体现在有机质上,且此效应随香根草定植时间的延长而增强,其次是全氮,而有效磷和速效钾则出现亏损;香根草小区土壤有机质、有效磷、全钾、速效钾均表现出明显的土壤养分表聚现象,在010 cm土层的含量显著大于其他土层的(P<0.05);0.00 mm相似文献   

土壤水分垂直分布对建植当年柳枝稷的影响

为了明确柳枝稷(Panicum virgatum L.cv.Alamo)对土壤水分垂直分布条件的适应性、根系分布规律及生长特点,以便更好地确立根区水分最优调控措施,采用土柱法研究了不同土壤水分垂直分布特征对建植当年柳枝稷地上植株和根系指标的影响。结果表明:与对照相比,0~60 cm和0~120 cm土层土壤体积含水量低于10%时,除地上生物量和籽粒产量差异不显著外,其他指标均有显著差异(P<0.05),其中倒三叶长度分别降低12.5%和22.1%、宽度分别降低5.7%和18.4%、总叶绿素含量分别降低7.5%和10.6%、地下生物量分别降低56.5%和58.6%、根长分别降低41.0%和40.7%、根表面积分别降低45.6%和49.4%、根体积分别降低51.1%和56.0%,但地上生物量的水分利用效率分别提高17.5%和88.5%。表层0~60 cm灌水条件下,柳枝稷的根长、根表面积、地上生物量、籽粒产量和各土层根系生物量与对照差异不显著,但地上生物量的水分利用效率提高了111.0%。随着灌水层深度的增加,根系的生物量重心由62.9 cm(CK)下降至71.2 cm,不同直径的根系表现出了不同的适应情况。     

柳枝稷根系垂直分布及植株生长对土壤盐分类型的响应

采用土柱法研究了土壤NaCl(0.40%)、Na₂SO₄(0.80%)和NaHCO₃(0.80%)胁迫对建植当年柳枝稷(Pani-cum virgatum L.)根系垂直分布和植株生长的影响,以期明确不同盐分胁迫下柳枝稷的响应机制,为其在盐渍土地上的栽培管理提供理论依据。结果表明:盐土条件下,柳枝稷的倒三叶尺寸、叶绿素a含量、地上和地下生物量、总生物量、籽粒产量和根冠比均显著低于对照(无盐处理),叶绿素b和总叶绿素含量增加,对总根长、根表面积和根体积的抑制作用显著。土壤盐分类型为NaCl时,柳枝稷的株高与CK差异不显著,根系生物量重心上移至23 cm(CK为50 cm),根系集中分布在0～40 cm土层;土壤盐分类型为Na₂SO₄时,根系生物量重心上移至38 cm,根系分布在0～120 cm土层范围内,且随着土层深度的增加而逐渐减少;土壤盐分类型为NaHCO₃时,根系生物量重心上移至18 cm,根系集中分布在0～80 cm土层。NaCl和NaHCO₃对柳枝稷根系向下延伸的影响较大,而Na₂SO₄对根系向下延伸的影响较小。     

保水剂对梭梭幼苗生长及根系形态的影响

以一年生梭梭移栽苗为研究对象,比较了不同浓度的保水剂对土壤水分、梭梭生长特性和根系形态的影响。结果表明,保水剂能够提高土壤含水率,在土壤水分较低时,0.20%浓度的保水剂显著提高了20~40 cm土壤含水率;土壤水分较高的4-6月,0.05%浓度的保水剂对梭梭同化枝生长促进显著,土壤水分较低的7-9月,0.20%浓度促进最显著;0.20%浓度的保水剂显著提高了梭梭的株高、冠幅、新生枝长、基径;0.05%和0.20%浓度的保水剂显著提高了梭梭的总表面积和总根长,总表面积较对照分别增加64.65%和125.62%,总根长分别增加81.68%和130.92%。综上,在土壤水分较高的4-6月,最适宜梭梭生长的保水剂浓度为0.05%,在土壤水分较低的7-9月,0.20%浓度的保水剂促进显著。     

降水量和生长方式对红砂和珍珠根系形态特征的影响研究

为揭示典型荒漠植物地下根系对降水变化和种间关系的响应,本研究以红砂（Reaumuria soongorica）和珍珠（Salsola passerina）为材料,通过人工模拟降水变化,测定不同降水量（年降水量50 mm~300 mm,Δ=50）下单生和混生红砂和珍珠的根系形态特征指标。结果表明：随着降水量的增加,单生、混生红砂和单生珍珠的细根生物量均呈现增-减-增的趋势;两种植物混生提高了珍珠细根生物量的比重,降低了粗根生物量的比重;在150~300 mm降水量范围内,混生珍珠细根比根长和比根面积均大于单生珍珠;同一降水量条件下,单生红砂根冠比大于混生红砂和单生珍珠。可见,两种植物混生更有利于珍珠塑造良好的根系形态,且在混生生长时其地下部分主要通过调整细根根系形态来适应水分变化,而红砂在单生生长时其根系对水分养分的吸收效率更强。     

荒漠灌木生物量多尺度估测——以梭梭为例

灌木是荒漠生态系统重要的组成部分,其生物量估算与分配特征是研究荒漠生态系统结构、功能、物质和能量流动的重要指标。但目前关于荒漠灌木生物量的研究仍较缺乏。破坏性的生物量估测方法不适宜在生态系统脆弱的荒漠地区大面积使用,因此通过模型法对灌木生物量进行多尺度估测具有重要意义。本研究以准噶尔荒漠生态系统建群种——梭梭为例,选择多种植物外部形态特征参数,利用相关生长模型(幂函数),分别在单株、样方及区域尺度对梭梭的地上(AGB)和地下生物量(BGB)进行建模和估算。结果表明,以植冠体积(CH)为指标的估测模型(AGB=0.3628×CH^0.9605)能较好地反映梭梭单株地上生物量累计特征,而单株地下生物量可通过模型BGB=0.8737×AGB^0.9394得到。样方内梭梭总冠幅面积(TC)是估测样方(0.1 hm²)总生物量(TAGB=0.6757×TC^1.1343, TBGB=0.6384×TC^1.0959)的有效参数。在大尺度上(区域),利用梭梭相对盖度(RC)估测其生物量密度(DAGB=0.0921×RC^1.1343, DBGB=0.0796×RC^1.0959)具有良好效果,进而结合区域面积得到梭梭总生物量。研究表明,相对盖度的方法从生物量密度的角度解决了尺度转换问题,使用时没有尺度限制。未来还可以通过航拍、遥感等手段快速获取相关区域梭梭群落相对盖度,结合上述模型准确估测其地上、地下生物量。     

三种荒漠植物叶绿素荧光参数日变化特征

利用Photosynq MultiseQ多功能植物测量仪测定塔克拉玛干沙漠腹地3种主要防护林植物头状沙拐枣、多枝柽柳和梭梭的叶绿素荧光参数日变化,探讨其与环境因子的关系,以揭示3种植物对极端环境的适应策略,为沙漠公路防护林的管护提供理论依据。结果表明：1）3种土壤都呈碱性;0~30 cm土层中的电导率（EC）远高于30 cm以下的土层。1 m内梭梭土层中的含水量高于多枝柽柳高于头状沙拐枣。2）3种植物的光合有效辐射（PAR）、叶片温度和线性电子传递（LEF）及植物周围的大气温度日变化均先升后降,且都在14：00达到最高;而大气湿度、实际光化学效率Y_（II）日变化均呈‘V’型。3）PAR基本上与3种植物的LEF、非光化学淬灭系数（NPQ）、调节性能量耗散量子产量Y_（NPQ）、非调节性能量耗散量子产量Y_（NO）呈显著正相关,与实际光化学效率Y_（II）呈显著负相关;3种植物的Y_（II）与Y_（NPQ）、Y_（NO） 均呈极显著负相关。3种植物的LEF、Y_（II）、Y_（NPQ）的日均值差异不显著,但梭梭与多枝柽柳的NPQ和Y_（NO）日均值差异显著。4）在3种植物的叶绿素荧光参数中,梭梭和头状沙拐枣的LEF、NPQ和Y_（II）要高于多枝柽柳;而多枝柽柳的Y_（NO）要显著高于头状沙拐枣和梭梭。因此,高温和高光均对3种植物造成了不同程度的影响,通过主成分分析表明,3种植物的抗逆性强弱顺序分别为梭梭>头状沙拐枣>多枝柽柳。     

干旱区盐碱地食叶草根系形态分布适应策略研究

为明确食叶草根系应对盐碱胁迫表现的形态适应策略，采用剖面法对新疆石河子垦区盐碱地食叶草进行根系剖面采集，分析不同时期食叶草根系形态特征及空间分布规律，探究食叶草根系形态分布及对盐碱环境的适应策略。结果表明：食叶草根系显著降低了根系周围土壤电导率，与根长、根生物量增加显著正相关。随着土壤深度增加，根长、根生物量、根体积等指标呈现下降趋势，7-10月，0~20 cm土层根系生长最快，根体积增加了71.26%。水平距离上，25~35 cm内根系较5~25 cm生长缓慢，密集程度低，从而规避高盐区域并提高营养吸收能力。细根（d≤2 mm）是食叶草根长增加的主要体现，占总根长90%以上。食叶草根系在盐碱地中形成了抵抗胁迫并增强自身抗逆性的形态适应策略，主要表现为根系快速向深层拓展，距植株水平距离0~15 cm内侧根密集且快速增加。研究结果为干旱区盐碱地治理过程耐盐植物管理与配置提供依据。     

NaCl和PEG对华北驼绒藜和梭梭种子萌发的影响

采用不同浓度NaCl和等渗PEG 6000处理华北驼绒藜(Ceratoides arborescens(Losinsk.)Tsien et C.C.Ma)和梭梭(Haloxylon ammodendron(Mey.)Bunge)2种旱生植物种子。结果表明,盐胁迫和水分胁迫对其萌发均具有明显的抑制作用,降低种子萌发率,推迟种子初始萌发时间、延长种子萌发时间;在700 mmol/L NaCl处理时,华北驼绒藜和梭梭种子萌发率分别为0和49.33%,说明梭梭比华北驼绒藜种子具有更强的耐盐性。PEG6000(-3.2MPa)溶液处理后,2种旱生植物种子萌发恢复率高于等渗NaCl溶液处理;在NaCl(-3.2MPa)溶液中处理10 h后,华北驼绒藜和梭梭种子中Na⁺含量增加,K⁺含量减少,表明种子中Na⁺的大量累积,能够抑制种子的萌发。