干旱胁迫下3个油菜品种地上、地下部生长特征与抗旱性的关系

为了探索干旱胁迫下不同抗旱性油菜品种的地上、地下部生长特征与抗旱性的关系，通过土柱栽培试验，对油菜品种DR1、DR2和DR3在不同水分处理条件下不同土层根量、地上部生物量、冠层覆盖面积及抗旱性之间的关系进行研究。结果表明：3个品种在水分胁迫和正常供水条件下产量和根系生物量在品种间均达到显著性差异，3个品种的抗旱能力大小依次为：DR1>DR3>DR2；不同水分处理下油菜的根系主要分布于0~30 cm土层，占根系总量的70%以上；在干旱胁迫下，3个品种DR1、DR2和DR3的总根量分别减少了22.53%、24.17%和24.53%，但仍表现出抗旱性强的品种DR1的根系总量最大,达到12.07 g，其次为品种DR3和DR2；在大于30cm的土层中，DR1的根系量占到总根量的31.5%，这表明根系垂直分布量的多少对抗旱性的影响较大，同时植株冠层面积、总生物量、根系干重与抗旱性的直接通径系数分别为0.5861、0.4514、0.5715，说明除了根系外，大的冠层面积可减少地表蒸发有利于作物抗旱。     

晋西黄土区林草复合系统刺槐根系分布特征

为了研究晋西黄土区林草复合系统树木根系分布特征,采用钻土芯法对刺槐×天然草复合系统0-100 cm土层中刺槐根系生物量、根长和根表面积进行了测定和分析。研究结果表明:同一坡向上刺槐根系生物量、根长和根表面积分布具有相似的特征,在垂直方向上,根系生物量、根长和根表面积均随土层深度的增加呈指数减少,且集中在0～60 cm的土层中;在水平方向上,离树行越近,刺槐根系生物量、根长和根表面积均越大。不同坡向刺槐根系差异显著,相同径级、相同位置阳坡刺槐根系生物量、根长和根表面积均小于阴坡,但根系消弱系数表明阳坡刺槐细根深层土壤生物量分布比例较阴坡多。     

黄土丘陵区典型人工林的根系分布特征

根系是植物吸收水分和养分的主要器官,发育及分布情况对植物生长具有极其重要的影响。本研究以甘肃省定西市安定区龙滩流域的人工白杨林、油松林以及山杏林为研究对象,分析了3种人工林总根及不同径级的根长、根面积、根生物量密度的垂直分布特征及其与土壤理化性质之间的关系,旨在从根系分布角度比较黄土丘陵区典型人工林之间的生长差异,为该区域植被恢复与评价提供一定的科学依据。研究结果表明:(1)不同径级的根系分布中3种人工林均以细根为主,细根与总根的根长及根面积密度均表现为白杨林油松林山杏林,根生物量密度表现为油松林白杨林山杏林,而中根与粗根的根长及根面积密度均以油松林为最高。(2)垂直土壤剖面上,3种人工林总根与细根的根长、根面积及根生物量密度整体上呈现出随土壤深度的增加而减少的趋势,而中根与粗根的垂直分布规律并不明显。(3)细根和总根的根长密度、根面积密度、根生物量密度与土壤全碳、全氮、有机碳及含水量均呈极显著正相关关系,中根的根长及根面积密度与土壤全碳、全氮、全磷及有机碳含量呈显著相关关系,粗根的根长及根面积密度与土壤全碳呈显著相关关系,土壤碳氮含量以及含水量的增加与林木根系的生长在一定程度上存在协同效应。     

26份芸芥种质的耐盐性评价

为了明确26份芸芥种质的耐盐性差异，本试验采用6个不同浓度盐溶液，包括0, 0.2%, 0.4%, 0.6%, 0.8% 和 1.0% NaCl处理芽期芸芥，测定了发芽率、胚根长等指标；筛选出0.6%、0.8% NaCl溶液处理苗期芸芥，测定了幼苗生长及耐盐生理相关指标，并采用模糊数学隶属函数法评价不同芸芥材料的耐盐性。 结果表明：(1) 0.6%盐胁迫所造成的芸芥萌发抑制率接近50%，0.8%盐胁迫基本造成了生长的停滞(发芽率8%)，因此认为这两个浓度是盐胁迫抑制芸芥生长的阈值。(2) 随着盐浓度的增加，正常种苗率变小，其均值变化为57.62%～34.45%；苗高、根长、根鲜重、苗鲜重均下降，其中各指标的变幅分别为0.99～0.77 cm，0.69～0.44 cm，0.0034～0.0023 g，0.0244～0.0176 g。(3) 根据隶属函数总平均值大小将参试材料进行耐盐性分类：耐盐性较强的材料（0.6133≤隶属值总平均值≤0.7261），包括08武芸3-1等；耐盐性中等的材料（0.4274≤隶属值总平均值≤0.5911），包括临洮芸芥等；耐盐性较弱的材料（0.3894≤隶属值总平均值≤0.0280），包括13芸芥68-3等。(4) 耐盐材料中游离脯氨酸和可溶性糖含量均显著高于耐盐性较差的材料。总之，26份芸芥种质材料对NaCl溶液胁迫的耐受性存在明显差异，通过模糊数学隶属函数法综合苗期各指标筛选出的耐盐材料，可进一步用于耐盐育种与耐盐基因挖掘。     

不同基因型玉米自交系苗期根系抗旱性向水性及解剖结构研究

试验旨在研究旱胁迫下不同基因型玉米自交系苗期根系形态、生理生化、解剖结构的差异变化,为玉米自交系抗旱种质的筛选提供可借鉴的指标、方法,为玉米自交系苗期根系抗旱遗传机理研究提供依据。试验选用了14份玉米自交系,采用PEG-6000胁迫处理,测定玉米自交系苗期13个与抗旱紧密相关的根系形态与生理生化指标,并通过方差分析、关联分析及聚类分析,对各自交系的抗旱性进行综合评价,并对其中两个抗旱性差异明显的自交系,通过石蜡切片-显微镜观察根系横切面结构的差异。结果表明:干旱胁迫下,不同玉米自交系苗期的单株根干质量、单株地上部干质量、根系长度、根直径、根伸长速率、根失水率、根系还原力均呈不同程度的下降趋势,根系可溶性糖、脯氨酸均呈不同程度的上升趋势,且不同自交系的变化幅度差异较大。随着诱导物倾斜角的增大,不同自交系根系的向水性弯曲增强,不同自交系间的差异较大,高湿度梯度条件下,自交系Mo17向水性弯曲较对照增加134%,增加幅度最大,WN897向水性弯曲增加20%,增加幅度较小。利用不同抗旱指标的加权抗旱指数,综合评价不同基因型玉米自交系的抗旱性,并将14个玉米自交系种质聚类划分为强抗旱型、中抗旱型和旱敏感型、高旱敏感型4个抗旱级别。石蜡切片结果显示,抗旱性差异明显的自交系根系解剖结构差异较大,抗旱性自交系昌7-2皮层占根系直径比例较低,不抗旱自交系WN897皮层占根系直径比例大于昌7-2,且WN897的导管直径较大。结论:采用方差分析、关联分析及聚类分析等相结合的方法对不同玉米自交系苗期抗旱性进行评估,可以较好地揭示根系性状与抗旱性的关系。根系还原力、根系可溶性糖、根系长度、根向水性对干旱胁迫的反应较其他指标敏感,可作为玉米苗期的抗旱能力和抗旱自交系选育时优先考虑的鉴定指标。旱胁迫下,抗旱性差异明显的玉米自交系根系解剖特征差异显著,强抗旱型自交系苗期根系皮层厚度较小,皮层占根系直径比例较低,根系导管直径也较高旱敏感型自交系小。     

华北土石山区四种常见乔木根系的形态研究

以华北土石山区四种常见乔木的根系为研究对象,采用全挖法,从根长、根径、土层深度和生物量等方面进行比较,并计算了四个树种随土壤深度变化的累积根系长度百分比,利用Sketchup Pro 8软件建立了各根系的形态模型。结果表明:四个树种根系长度差别较大,总长度大小顺序依次为白桦>落叶松>蒙古栎>油松;不同树种不同径级根的差别较大;各树种根系垂直分布范围集中在0～60cm的土层中,在60cm以下的土层中分布很少。研究中四个树种拟合的β值都在0.960-0.970之间,根系垂直分布方式都显示出深根型根系轮廓。用软件模拟出的根系形态较接近实际。     

毛乌素沙地不同水分梯度根系垂直分布与土壤水分关系的研究

通过对毛乌素沙地不同水分梯度根系垂直分布的研究表明:不同水分梯度根系分布随土壤深度的增加呈指数形式下降,不同梯度由于土壤水分、植被根系类型的差异,不同水分梯度植被根系的空间分布也有差异,不同梯度根量随土壤垂直深度的模拟方程分别为:y=9.5736e-0.1341x,R2=0.8859(I);y=16.246e-0.2037x,R2=0.9301(II);y=32.001e-0.1904x,R2=0.9544(III);y=28.336e-0.1993x,R2=0.9484(IV)。不同水分梯度土壤含水率变化程度不同,同一水分梯度各层土壤含水率变化幅度亦有差异,0.1m土壤含水率变异系数最大,随着土壤深度增加变异系数减小,根据土壤含水率变异系数分析我们将各层土壤水分垂直变化划分为活跃层(0-0.1m)、次活跃层(0.2-0.6m)、相对稳定层(1m)(I、II、III);而对IV梯度划为活跃层(0-0.1m、1m)、相对稳定层(0.3m)。根系生物量垂直分布与其对应土壤含水率有明显相反的关系,土壤含水率的变化与根系生物量的变化趋于相反,当土壤含水率增大时相应区域根系生物量减小;反之则增加。随水分梯度的增加各梯度最高水分利用层逐渐向表层发展,从第I梯度0.4m的6.84到第IV梯度0.1m的14.33。     

风沙土区黄柳根系及其碳储量分布特征

以内蒙古敖汉旗风沙土区15 a、25 a和35 a林龄的黄柳(Salix gordejevii)林为研究对象,分别设置3个样地,采用分层分段挖掘法,测定不同土层、土段的根系生物量、含碳率,计算根系碳储量,分析不同林龄黄柳根系及根系碳储量分布特征变化。随着土层深度的增加,黄柳根系生物量呈现先增加后减少的趋势,主要分布在0~100cm土层,均占根系总量的80%以上;15 a、25 a和35 a生黄柳根系总生物量分别为516.50、4 448.60 g·株~(-1)和7 257.7 g·株~(-1),随着林龄的增加,黄柳根系生物量呈增长趋势。根系碳储量分布特征呈梭形,15 a、25 a和35 a生黄柳根系总生物量分别为30.81、158.56 g·株~(-1)和229.9 g·株~(-1);随着林龄的增加呈增加趋势。     

高寒沙区中间锦鸡儿人工林细根动态及其周转

通过对青海省治沙试验站3 a、5 a、10 a、16 a和30 a生的中间锦鸡儿(Caragana intermedia Kuang et H. C.Fu)人工林细根生物量的测定分析,了解其细根生物量的垂直分布和动态变化特征以及周转速率。结果表明:①中间锦鸡儿人工林约41%的活细根和39%的死细根分布在0~20 cm的土层,38%的活细根和死细根分布在20~40 cm的土层,21%的活细根和23%的死细根分布在40~60 cm的土层。②细根生物量表现出明显的季节动态性,活细根生物量峰值出现在6月和8月或者6月和9月,8月或9月达到最大值;死细根生物量峰值出现8月和9月,也是8月或9月达到最大值。③不同林龄人工林细根周转速率分别为:0. 53、0. 66、0. 56、0. 73、0. 78次·a^-1。④细根生物量和周转率均随林龄增大而增加,随土层加深而减小。     

17份食用向日葵杂交种苗期抗旱性综合评价

以17份食葵杂交种为试材,采用1/2 Hoagland营养液水培的方式,以PEG-6000模拟干旱,分析苗期根系形态和生物量对干旱胁迫的响应,并对食葵杂交种的抗旱能力进行综合评价。结果表明:苗期食葵根系形态指标受干旱影响程度要高于生物量,根系形态各指标受干旱影响程度顺序为:根体积根平均直径根尖数总根长根表面积,生物量各指标受干旱影响顺序为:地上部干重根冠比整株干重根干重。Con15的综合抗旱能力D值为0.58,综合抗旱能力最强,而Con13的综合抗旱能力D值为0.25,综合抗旱能力最弱。总根长、根干重、整株干重、根尖数和根表面积与综合抗旱能力D值呈极显著正相关,相关系数分别为0.81、0.70、0.66、0.63和0.60,地上部干重与综合抗旱能力D值呈显著正相关,相关系数为0.58。苗期综合抗旱能力较强的食葵杂交种为Con15、Con03、Con16和Con14。     

西北地区骆驼蓬属根系的研究

骆驼蓬属是荒漠、半荒漠地区的优势植物之一，具有药用价值。根系研究表明，该属为根蘖型植物，生长期垂直根发达，分蘖期水平根发达。根系分布与生境有密切关系。     

不同耐旱性玉米初生根和次生根中铁、锰、铜、锌、钠含量分析

以生长于田间的玉米掖单13(耐旱性玉米)和丹玉13(不耐旱性玉米)为试验材料,应用ICP对供试玉米的初生根和第一、二、三、四、五、六、七、八和第九层次生根的铁、锰、铜、锌和钠元素含量等项指标进行了测定和比较分析。结果表明:除个别根外,耐旱性玉米不同类型根中的铜含量极显著高于不耐旱性玉米根系(P0.01);根中的锰元素含量和锌元素含量极显著高于不耐旱性玉米根系(P0.05);根系中铁元素含量和根系中的钠元素含量在两品种玉米根系之间差异未达显著水平(P0.05)。     

沙冬青根系的研究

沙冬青为轴根冬植物，主根粗壮，侧根发达。根系分布与土壤基质条件密切相关，基主体部分集中在０－３０ｃｍ土层内，根瘤位于侧根末端。冠幅平均为０．７６ｍ＾２的沙冬青，单株平均根系干重２３１．６ｇ，体积４１１．１ｃｍ＾３、表面积１３７７５ｃｍ＾２。     

荒漠植物根系吸水的数学模型

关于土壤 -植物 -大气连续统 ( SPAC)的研究是当前热点之一 ,研究该连续统 ,土壤水分是联结纽带。土壤水分通过植物根系和土面蒸发进入大气从而使三者成为一连续统。植物根系吸水是把土壤中水分输送入大气的关键形式 ,搞清植物吸水模式将为认识 SPAC奠定基础。目前研究植物根系吸水模式的文章很多 ,按其研究对象来说 ,主要是农作物研究 ;按研究区域来说 ,主要为降水条件充足的区域。目前研究干旱荒漠区天然植物的根系吸水模式还没有 ,本文就此研究了中国干旱内陆荒漠区的多年生小灌木 (以苦豆子 ( Sophora alopecuroides)为例 )的根系吸水模式     

新疆短合植物根系特征与立地条件的关系

对早春短命植物根系和立地条件的研究表明：早春短命植物的根系大都分布在土壤浅层;４月份是其根系发育的主要阶段。生境条件对短命植物根系的分布有明显影响;同种植物的根系类型会随生境条件的改变而变化。土壤类型和土壤水分条件是环境因子中影响根系发育及根系类型分布的主要因素。     

不同耐旱性玉米根系解剖结构比较研究

以大田生长的不同耐旱性玉米品种为试验材料,采用徒手切片法和常规石蜡制片法对玉米的初生根和各层次生根的基部、中部和根毛区显微结构进行了系统研究和比较.结果显示:与不酎旱品种玉米的根系相比,耐旱玉米的初生胚根的皮层细胞层数较少,木质部导管数量较多、导管直径较小;各层次生根的皮层细胞层教相对较少,木质部导管数量相对较多,导管直径相对较小.     

局部灌水方式对冬小麦产量与水分利用的影响

以根系对土壤水分的吸收利用规律、土壤养分在土层中的分布规律和农田土壤蒸发特征为基础,研究局部不同节水高产灌水方式,是解决水肥异位问题和实现“浇作物”的新尝试。2000～2002年连续两年的试验结果表明,测坑内灌溉5水的处理与筒栽灌溉7水的处理有最高的产量和千粒重,适宜的灌水量是30mm。提高作物产量和水分利用效率的灌溉方式应该是灌水集中在作物主要根系分布层,实施高频局部灌溉。     

浑善达克沙地榆树根系分布特征及生物量研究

本文采用挖掘法对浑善达克沙地榆树的根系进行了研究。研究表明 ,草被层的根系主要分布在土壤表层 ,榆树根系则占据了 2 0 cm以下的土层空间。根系的垂直分布在冠缘内主要集中在 2 m深范围内 ,冠缘外则集中分布在 1 m深的土层中 ,不同的根系剖面形成不同的根栖层 ;根系的水平分布呈近密远疏的趋势 ,其半径为 1 1 m左右。根量的垂直分布随土层深度增加呈先增加后降低的趋势 ;其水平分布随着距根基距离的增大而减少 ,以 3m内最为密集 ,冠缘内根量为冠缘外根量的 1 2倍。     

核桃-紫花苜蓿复合栽培的根系分布及生长动态

通过小区试验,研究了核桃林下紫花苜蓿地上生物量、根系分布情况以及核桃的侧根分布情况、灌水1个月后光响应曲线、最大净光合速率和土壤水分状况.研究结果表明:通过3次收割,紫花苜蓿一年产量为90.25 kg·hm-2,且随时间推移,每次收割产量呈下降趋势.从光响应来看,苜蓿最大净光合速率为12.3 μmol·m-2·s-1,光饱和点为950 μmol·m-2·s-1,核桃树遮阴对其生长有一定的影响.从核桃根系和苜蓿根系的分布情况来看,紫花苜蓿主要分布在土壤20 cm以上浅层,而核桃的侧根在20 cm土层中占到总侧根重量的4.8％,核桃根系与紫花苜蓿根系对水、肥发生一定的竞争,但竞争相对比较小.紫花苜蓿有效地利用了上层土壤水分,减少了裸地土壤的蒸发,使水分得以充分有效的利用.