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。     

人工梭梭林根系的分布特征

采用全株挖掘法对干旱荒漠区梭梭(Haloxylon ammodendron(Mey.)Bunge)人工林进行取样,研究1-3龄梭梭根系生物量、比根长和根长密度的垂直分布格局,为提高造林质量和合理有序地人工接种肉苁蓉提供参考。结果表明:随着树龄增加,土壤层数增加,但细根数占总根比例减少;1龄梭梭的根集中分布在0~20cm土层,根干重占根系总量的82.60%;2龄梭梭根数以20~60cm层中最多,而0~40cm层根重占总根重的73.8%;3龄梭梭根系条数以下层为主,主要集中在40~80cm土层,但生物量多集中于上层;细根的比根长和根长密度最大,则分布细根较多的土层比根长和根长密度值均较大。因此,不同树龄梭梭根系集中区域具有下移趋势,为提高肉苁蓉(Listanche desertiwla Y.C.Ma)的种子萌发和接种机率,人工接种肉苁蓉深度也应下移。     

砷（As）胁迫对海滨雀稗As吸收特征及根系形态影响

采用盆栽试验研究了2个砷(As)浓度处理(10、100 mg·kg^-1)对海滨雀稗5个部位[茎、新叶、老叶、粗根(D>0.5 mm)、细根(D<0.5 mm)]生长及富集特征的影响。结果表明：不同浓度As处理下，海滨雀稗各部位生长均表现为抑制，各部位的耐受性也发生了较大变化，最明显的是茎，表现出了低耐高不耐的特点，粗根在不同浓度下均表现出了较耐的特点；海滨雀稗各部位As含量表现为细根>粗根>茎>新叶>老叶，且差异显著；根系对As胁迫的响应体现在粗根生长受到促进，细根生长受到抑制，即随着As浓度的增加，D>0.5 mm径级根长、根表面积、根体积所占比例逐渐升高，D<0.5 mm径级所占比例下降。     

白龙江上游植被演替过程中表层根生物量的积累与分配

根是植物固着与吸收养分的器官,了解不同植被类型根生物量分配及空间特征有助于揭示高山地区物种分布特征及生活史对策.采用土块全挖法,对白龙江沙滩林场森林植被演替过程中的3种植被类型(灌丛(柳)、红桦林和冷杉林)根生物量进行了测定.结果表明:亚高山森林植被演替过程中,粗根生物量与中根生物量垂直分布有差异性,且土层深度对中根生物量分配比例有显著影响.植被演替过程中,粗根系生物量先减小后增加,细根生物量先增加后减小.异速生长分析表明:林场区域内,中根生物量与细根生物量为等速生长,细根生物量与粗根以及中根的累计生物量为异速生长.     

岩石边坡坡度对胡枝子和紫穗槐根系形态特征影响

以5年期人工植被优势灌木紫穗槐(Amorpha fruticosa)和二色胡枝子(Lespedeza bicolor)为研究对象,采用全根系挖掘法和Win-RHIZO根系扫描法,测定30°和60°岩石边坡2种植物根形态特征,研究不同坡度条件下两种根系类型植物根系适生策略及护坡效应。结果表明:1)坡度对胡枝子和紫穗槐生物量及根冠比均产生显著影响,地上生物量和根系生物量均表现为60°边坡显著低于30°边坡(P<0.05),根冠比则为60°边坡显著高于30°边坡(P<0.05)。2)60°高陡边坡条件下胡枝子和紫穗槐总根长均显著低于30°边坡(P<0.05),同时60°边坡胡枝子根体积和根表面积显著低于30°边坡(P<0.05),紫穗槐则差异不显著(P>0.05)。3)坡度对两种根系类型植物的不同径级根系形态特征产生不同影响,紫穗槐主根发达,60°高陡边坡条件下紫穗槐中根(2 mm5 mm)根长比例较30°边坡大,且中根根表面积所占比例增加,而细根(0 mm相似文献   

硅酸盐水泥含量对种基盘特性的影响

种基盘是一种四周有一定硬度的圆柱状空心植物育苗装置.以普通硅酸盐水泥作为基质粘结材料,设置7个浓度(0％,2％、4％、6％、8％、10％、12％,W/W),研究种基盘的抗压强度、保水特性及根系扩展特性.结果 表明:低含水率时,水泥含量越高,基盘抗压强度越高,10％和12％水泥含量显著高于对照.随着水泥含量的增加,水泥基质配方的饱和含水量呈降低的趋势,蒸发失水比呈升高的趋势.水泥含量在10％、12％时,种基盘外壁强度大,中心孔内的根系长度比例高于孔外根系的长度比例,其他处理下,孔外的根系长度比例均高于孔内;随着水泥含量的增加,种基盘中心孔内及孔外根系总长度逐渐降低,总根中不同径级的根系长占总根长的比例为细根远大于中根及粗根.综合硅酸盐水泥处理下种基盘的抗压强度、保水特性及根系扩展特性,水泥含量为2％时效果最好.     

不同矮化中间砧对金冠苹果树体及根系生长发育的影响

本试验以嫁接不同矮化中间砧的2年生盆栽金冠苹果树为试材,研究不同矮化砧木对金冠树体及根系生长发育的影响。结果表明,不同矮化中间砧影响金冠苹果树体及根系的生长发育。中间砧为GM256的金冠苹果,树体高度及新梢生长量最大,除根系直径外,其余根系形态指标也均为最大值,树体矮化效果最差;SH1树体矮化效果最好;SH6矮化中间砧木与接穗亲和性最好,辽砧2号组合的亲和性最差;d≦0.5mm根径级的毛细根为金冠苹果幼树根系中的主要组成部分。     

镉胁迫对紫花苜蓿镉吸收特征及根系形态影响

采用盆栽模拟方法,研究了4种镉(Cd)浓度(0,10,25,50 mg/kg)下紫花苜蓿对Cd吸收特征及根系形态的变化特征。结果发现,随着镉胁迫加剧,紫花苜蓿地上生物量、根系生物量、根系总长度、根平均直径、根表面积、根系体积、根尖数和分枝数均显著下降(P<0.05),地上部生物量分别为对照的87.8%,56.5%,14.3%,根系生物量分别为96.1%,63.3%,16.2%;不同部位镉吸收量表现为细根>地上部>粗根,三者均随着处理浓度增加而显著提高,细根镉含量与地上部镉含量呈显著正相关;地上部最高镉积累量出现在25 mg/kg处理中,达到7.715 μg/株;不同径级根系的总根长、根表面积、根体积随镉浓度增加呈下降趋势,根径<0.5 mm根系占总根系比例呈增加趋势。研究表明,紫花苜蓿可用于低Cd污染场地的植被恢复,其根系对Cd胁迫的响应特征呈现侧根产生—根受损的动态平衡现象。     

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。     

千里香杜鹃根系生物量时空动态特征及其生态适应性

以东祁连山高寒杜鹃灌丛草地建群种-千里香杜鹃为对象,研究了灌丛基部和灌丛间千里香杜鹃及其他植物根系生物量水平与垂直分布特征,以及不同生育期的动态规律。结果表明,随土层的深入,千里香杜鹃地下粗根、细根生物量,以及群落其他植物的地下活根及死根生物量均随土层的深入显著降低,千里香杜鹃地下细根生物量的90%分布在0~20cm的土层中,千里香杜鹃灌丛基部生物量大于灌丛间。千里香杜鹃细根生物量在萌动期和休眠前相对较低,从6月份开始进入快速增长期,7月达最大;表层峰值的出现总是早于深层,而灌丛间峰值早于灌丛基部,灌丛间细根变幅活跃。群落其他植物地下生物量从萌动初开始下降,7月达最低,8月出现小幅增长后开始下降,在生长季末呈现较大幅度增长;随土层加深,死根生物量比例增加,7,8月份0~10cm层土壤中千里香杜鹃活根占总生物量的比值最大,此时,群落活根总量接近或大于死根,但年平均群落死根量大于活根,深层动态升降的出现滞后于表层。     

河北片麻岩山区核桃×苜蓿模式早期细根分布特征

以河北片麻岩山区退耕地核桃(Juglans Regia)×苜蓿(Medicago sativa)模式为研究对象,采用挖掘取样法,研究了果草复合系统早期细根根系密度的空间分布特征,并比较分析了单作和间作模式下核桃细根分布的差异。结果表明:间作模式下核桃细根根系在垂直方向和水平方向上均呈现"低高低"的二次多项式分布,集中分布于20~60cm(垂直)、10~80cm(水平);苜蓿细根在垂直方向和水平方向上分布分别呈现负指数型和指数型分布,集中于0~30cm(垂直)、110~150cm(水平);在垂直深度0~20cm和水平距离100~150cm范围内,苜蓿核桃相对重叠比大于1,苜蓿根系占据主导地位,核桃根系则在较深垂直空间和较近林带具有明显优势;与核桃单作模式相比,果草间作模式下核桃细根从量上有所减少,在垂直方向上分布变深,在水平方向上亦有所下降。核桃苜蓿间作模式下细根分布具有一定的交织区域,存在竞争。     

黄土旱塬区苹果园生草覆盖对深层土壤水分和根系分布特征的影响

研究苹果园长期生草覆盖后深层土壤水分及果树根系的分布规律,以期阐明旱作条件下果园根水互作关系,为黄土旱塬区果园生草覆盖实践的优化提供依据。试验于甘肃庆阳草地农业生态系统国家野外科学观测研究站苹果园中进行,设置果园生草覆盖(生草为鸭茅草,2014年建植)和清耕处理,以一年生作物田为对照;连续两年夏季测定果树行上和行间距离树干100和200 cm共4个位置0～500 cm土层的土壤水分和果树细根长密度,分析生草覆盖对果园深层水分亏缺及细根长密度的影响。清耕果园0～300 cm土壤水分较对照农田下降了6.7%～8.3%(P<0.01),而300～500 cm土层土壤水分与对照农田差异不显著(P>0.05);生草覆盖果园0～500 cm整个剖面的土壤水分均低于清耕果园,平均下降了11.5%～12.3%。果园生草覆盖6～7年后0～500 cm土层土壤较对照农田水分亏缺量为163.9～172.1 mm,是清耕果园水分亏缺量的3.2～4.2倍。果树根系在0～100 cm土层的细根长密度最高,平均密度为0.187 cm·cm^-3,生草覆盖促进了0～100 cm土层果树...     

基于稳定同位素技术的果草吸水深度研究:以洛川塬不同果-草复合系统为例

洛川塬水资源短缺、水分利用效率低,因而水分已成为洛川塬果业可持续发展的瓶颈.因此,精确测量植物的吸水深度,分析植物对不同深度土层的水分利用情况,对改进、推广果园土壤管理具有重要意义.本研究利用稳定氢氧同位素技术,研究洛川塬不同果-草复合系统[苹果(Malus domestica)-白三叶(Trifolium repens)和苹果-黑麦草(Lolium perenne)]中果树木质部水以及白三叶、黑麦草茎部水与不同层位土壤水氢同位素比率δD值特征,分析探讨不同果-草复合系统对果树水分来源及对不同层位土壤水分利用的影响.结果表明:在5月,白三叶和黑麦草分别提高0-50和50-100 cm土层的土壤含水量,且水分均来源于10-20 cm土层,与果树不存在水分竞争,同时白三叶和黑麦草均提高果树对40 cm以下土壤水的利用率,增幅分别为27％和9％;在7月,白三叶、黑麦草的水分主要来源于浅层和深层土壤,与果树存在水分竞争,但白三叶与果树的竞争效应小于黑麦草.同时,白三叶和黑麦草分别提高果树对40 cm以下土壤水和0-20 cm土壤水的利用;在8月和10月白三叶提高0-50 cm土层的土壤含水量,以及果树对0-40 cm土壤水的利用率.结果说明,种植白三叶比黑麦草能更好地调节果树水分利用层位及各土壤层位的利用率,使果树最大程度吸收水分.研究结果为揭示土壤-植物系统水分循环的驱动机制奠定基础,也为洛川塬果-草复合系统林下间作牧草品种的选择、果园水分优化管理提供科学依据.     

三倍体毛白杨-黑麦草复合模式细根和草根分布与生长特征

对退耕还林地三倍体毛白杨-黑麦草复合模式细根和草根分布与生长特征进行的研究结果表明,三倍体毛白杨直径 0～1和1～2 mm细根生物量在垂直分布上存在差异.直径0～1 mm细根在上层(0～20 cm)、中层(20～40 cm)和下层(40 cm以下)生物量分别为0.240 6, 0.325 0和0.241 0 t/hm2;而直径 1～2 mm细根在整个年生长过程中,其上、中和下层生物量分别为0.150 0, 0.125 0和0.027 0 t/hm2,说明直径 0～1 mm细根对根系生物量积累的贡献高于 1～2 mm.黑麦草草根生物量在垂直方向上,0～20 cm层生物量高达0.986 0 t/hm2,20 cm以下层生物量仅有0.117 0 t/hm2,呈现典型的"T"型分布规律.三倍体毛白杨直径 0～1和1～2 mm细根、细根总生物量和黑麦草草根在一个年生长周期均呈单峰型特征.树根和草根0～20 cm层生长在时间动态规律上同步增大或同步减小,但0～20 cm层草根生物量占上层总生物量的68.68%,高于细根生物量;20 cm以下层则细根生物量占下层总生物量的87.68%,高于草根生物量.因此,三倍体毛白杨幼林与黑麦草复合生态系统地下部分空间生物量积累的种间利用关系表现互利优势,适宜性强,在四川盆地西缘退耕还林工程中是较为适宜的推广模式.     

不同供水水平下丁香酚和间作蚕豆对小麦根系生长的互作效应

作物根系分泌物通过土壤或其他介质产生的化感作用极为普遍,与作物连作障碍密切相关,对作物根系生长和产量具有一定影响。为寻求减小作物连作障碍的途径,本研究通过盆栽试验,探讨了不同供水水平(田间持水量的75%,60%,45%)下小麦根系分泌物丁香酚(2-甲氧基-3-烯丙基苯酚)和间作蚕豆对小麦根系生长特性及产量的协同影响。结果表明,丁香酚对单、间作小麦根体积和根干重及根长生长均具有抑制作用,表现为化感负效应。随供水水平的提高丁香酚对小麦根系形态的化感效应呈减弱趋势,其中丁香酚对间作小麦根体积、根长和根干重化感效应在75%供水水平处理下较45%供水处理分别低54.69%,26.70%和18.67%,单作小麦根体积、根长和根干重在75%供水处理中所受化感抑制作用较45%供水处理分别低33.32%,49.55%和55.41%,单作和间作模式中丁香酚对75%供水处理的小麦根系形态的化感作用与45%供水处理差异显著。间作与单作小麦相比,75%供水水平下的丁香酚对间作小麦根系的化感效应小于单作小麦,并且种植模式与供水水平对根干重的交互效应显著。因此,生产实践中,通过合理的间作和优化灌溉可减轻造成连作障碍的化感负效应,进而克服连作障碍。     

行间生草葡萄园土壤微生物量与土壤养分的通径分析

在酿酒葡萄(Vitis vinifera)园行间播种白三叶草(Trifolium repens L.)、紫花苜蓿(Medicago sativa L.)和高羊茅(Festuca arundinacea Schreb),以清耕为对照,研究了土壤微生物量、土壤微生物呼吸强度和土壤微生物熵的变化及其与土壤养分的关系。结果表明:与清耕(对照)相比,白三叶草和紫花苜蓿处理显著提高了土壤有机质、全氮含量,显著降低了速效磷含量;而高羊茅处理土壤有机质和速效钾含量显著低于清耕。白三叶草、紫花苜蓿和高羊茅处理土壤微生物量C含量分别比清耕增加65.2%,61.6%和6.7%;微生物量N含量分别比清耕增加53.6%,52.4%和15.0%。各生草处理土壤微生物熵均显著高于清耕,但土壤微生物呼吸强度与清耕之间无显著差异。微生物学指标总体与土壤有机质、全氮、碱解氮、速效钾呈显著或极显著正相关,与全磷和速效磷呈显著或极显著负相关。通径分析表明,碱解氮、全氮是影响土壤微生物量C、N和微生物呼吸强度、微生物熵重要的直接作用因子。     

水分胁迫对白三叶物质分配和根系生长的影响

通过抗旱性能不同的2个品种的栽培对照试验,研究了水分胁迫对白三叶Triflium repen干物质分配、碳水化合物积累、脯氨酸含量和根系分布的影响.结果表明:土壤水分变化首先影响到生物量在植物不同器官的分配,即累积性的CO2净同化产物的分配,白三叶能够通过提高匍匐茎、根系的干物质分配比例来回避干旱.同时,在干旱胁迫发生时,植株内可溶性糖含量和脯氨酸含量都大幅度增加,根系生长状况发生改变.然而,不同品种又表现出不同的特性,抗旱品种通过增加可溶性糖、脯氨酸含量提高渗透势及增加深根数量的能力显著大于抗旱性差的品种.     

不同供磷水平下粮豆间套种植对根系分布和根际效应的影响

采用根箱法在不同供磷水平下,对春小麦和大豆在间套作和单作情况下的根系形态特征和生理生化特性进行了比较研究。结果表明,供磷能促进小麦和大豆根系的生长,间套作促进根系的生长,增大根／冠比。根系重量和根系长度空间分布在不同处理中不同,间套作小麦根系有向上层富集的现象,在缺磷时表现更加明显。