土壤容重和施肥条件对玉米根系生长的影响

 土壤容重对玉米根系乃至植株产量有着重要影响,采用回填土法控制土壤容重,用土柱法培养玉米根系,通过在不同容重和不同土层施肥对玉米根系生长状况的影响的研究,结果表明,随着容重的增加,植株和根系生物量、根系吸收表面积呈显著降低趋势。在不同土层,根系生物量变化存在差异,容重对根系吸收表面积影响无递变规律,但对于施肥处理的土层,根系吸收表面积显著高于对照。     

下层土壤容重对玉米根系生长及吸收活力的影响

 采用桶栽方法，探讨了下层土壤容重对玉米根系生长及吸收活力的影响。结果表明，随着土壤容重的增加，玉米根条数、根干重、根长和根系活力都呈现减少的趋势，且容重越大，减少的趋势越显著。玉米总根量和气生根数量随着整个土层平均容重的增加而降低。受土壤容重影响，根系在不同土层之间的生长具有一定的补偿效应，但作用有限，不足以弥补下层容重过大对根系造成的不良影响。     

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。     

2种扦插护岸植物根系对土壤结构的改良效应

以坡面5年生金丝柳和毛白杨为研究对象,采用土柱法测定2种扦插植物的根系分布特征,并应用Le Bissonnais法中快速湿润处理测定2种扦插植物不同土层土壤水稳性团聚体稳定性和可蚀性特征,测定指标包括:>0.25 mm土壤水稳性团聚体含量(R_0.25)、土壤团聚体平均质量直径(MWD)和土壤可蚀性因子K值。分析坡面2种扦插植物根系分布特征及其对土壤团聚体的影响,结果表明:1)扦插植物根系集中分布在树干周围0~40 cm土层内,以>5 mm的粗根为主;2)在0~100 cm土层,根系含量、土壤团聚体稳定性和抗侵蚀能力均随土层深度的增大而减小;3)金丝柳根系在提高土壤团聚体稳定性和抗侵蚀能力方面强于毛白杨;4)扦插植物R_0.25与＜1 mm根系含量均呈现显著正相关关系,说明根系改善土壤团粒结构的性能主要取决于＜1 mm根系含量。      

上海市区主要行道树粗根的空间分布特征及其与立地环境的关系

【目的】研究城市行道树根系分布和立地环境的关系,为城市道路绿地植物群落配置提供依据。【方法】选取上海中心城区21条道路绿地,采用树木根系雷达仪对香樟(Cinnamomum camphora)、悬铃木(Platanus acerifolia)、榉树(Zelkova serrata)、银杏(Ginkgo biloba)、广玉兰(Magnolia grandiflora)、女贞(Ligustrum lucidum)和栾树(Koelreuteria bipinnata)等7种主要树种直径2 cm及以上的粗根系分布及根型进行研究。【结果】7种行道树根型可分为4种类型：栾树为垂直与水平型,香樟和悬铃木为横走型,广玉兰、女贞和榉树为直角型,银杏为垂直型。在垂直方向上,香樟、悬铃木、银杏、女贞和栾树的根系密度占比随土壤深度的增加而减少,榉树和广玉兰的根系密度占比随土壤深度的增加而先增加后减少;水平方向上,所有树种的根系密度占比均随着与根基距离的增加而减少,根系集中分布在距离根基1 m处。针对乔—乔配置,硬质覆盖立地条件下的根系密度在水平方向上随着与根基距离的增加而减少,在垂直方向上随着土壤深度的增加而...     

不同土层容重对玉米根系生长及土壤酶活性的影响

采用微区池栽和桶栽试验,研究了下层(20～40 cm,40 ～ 60 cm)土壤容重改变后,玉米根系生长、产量及生育期间土壤过氧化氢酶、转化酶、蛋白酶、脲酶和碱性磷酸酶活性动态变化规律及其与微生物活性的相关性.结果表明,在玉米生育期内,玉米单株根长度和根干重、土壤过氧化氢酶、转化酶、蛋白酶、脲酶和碱性磷酸酶活性呈单峰曲线,最高值均出现在吐丝期;且随着下层土壤容重增加呈递减趋势.各土层酶活性均随着土层的加深和本土层容重的增大而降低,同时也随着相邻土层容重的增大其降幅加剧;玉米穗粒数、粒重和产量也随着土壤容重的增加而降低.玉米生长期间,土壤酶活性变化受下层土壤容重和玉米生长发育的双重影响,玉米生育进程放大了容重对土壤酶活性的影响效果.     

不同用量有机物料与复合肥配施对烟草根系生长发育的影响

施用质量比为3∶7的腐熟牛粪堆肥和腐熟小麦秸秆组成的有机物料,研究了有机物料的不同用量对烟草根系生长发育的影响。结果表明,通过添加有机物料,土壤的容重得到显著改善,处理间差异极显著。前期随着施入土壤有机物料量的增多,烟株的根系长势减弱,但是进入旺长期后,施入土壤的有机物料对烟株根系的生长发育有明显的促进作用,施用有机物料的处理烟株根系在垂直30～40 cm以及水平距茎基部20～30 cm的分布均比对照增多。在移栽后80 d各处理烟株的根群分布中,使用有机物料最多的处理烟株根系在垂直30～40 cm的土层内的质量分布为18 g,而对照仅为4.1g;在水平方向上垄上两侧20～30 cm的土段内,该处理的根系分布为34.9 g,是对照16.2 g的2倍多。试验表明有机物料与复合肥配施能够降低土壤容重,改善土壤的物理性状,并且对烟株根系的发育有促进效应,随着各处理施用有机物料增多,烟株根系质量增多且根系分布更加分散。     

王东沟不同坡向刺槐细根分布特征研究

采用土钻法研究了渭北黄土高原主要造林树种刺槐的根系分布特征。结果表明,在以坡向为主要影响因子的立地条件下,刺槐的根系分布特征表现出明显差异。不同径级根系的长度和表面积等主要指标,在土壤中的垂直分布和水平分布均表现出不同的趋变模式。阴坡立地上的细根长度和根系表面积的水平分布(距地面50cm的土层中)和垂直分布均比阳坡大且较均匀,而阳坡立地上,细根长度和体积表面积均表现出随距树干距离增加而急剧减少的趋势。阴坡立地的刺槐根系较之阳坡立地具有更大的生长潜势。     

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。     

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。     

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.     

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。     

Effects of different irrigation methods on micro-environments and root distribution in winter wheat fields

The irrigation method used in winter wheat fields affects micro-environment factors, such as relative humidity(RH) within canopy, soil temperature, topsoil bulk density, soil matric potential, and soil nutrients, and these changes may affect plant root growth.An experiment was carried out to explore the effects of irrigation method on micro-environments and root distribution in a winter wheat field in the 2007–2008 and 2008–2009 growing seasons.The results showed that border irrigation(BI), sprinkler irrigation(SI), and surface drip irrigation(SDI) had no significant effects on soil temperature.Topsoil bulk density, RH within the canopy, soil available N distribution, and soil matric potential were significantly affected by the three treatments.The change in soil matric potential was the key reason for the altered root profile distribution patterns.Additionally, more fine roots were produced in the BI treatment when soil water content was low and topsoil bulk density was high.Root growth was most stimulated in the top soil layers and inhibited in the deep layers in the SDI treatment, followed by SI and BI, which was due to the different water application frequencies.As a result, the root profile distribution differed, depending on the irrigation method used.The root distribution pattern changes could be described by the power level variation in the exponential function.A good knowledge of root distribution patterns is important when attempting to model water and nutrient movements and when studying soil-plant interactions.     

板栗细根的空间分布格局及季节动态

为探明板栗Castanea mollissima细根的空间分布和季节变化,以河北省迁西县北京林业大学经济林（板栗）育种与栽培实践基地6年生板栗树为研究对象,生长季内（4-10月）,采用连续根钻法（内径为8 cm）,分别在距树干50 cm和100 cm设取样点,各个样点处垂直方向分3层（0~20,20~40和40~60 cm）钻取土芯。研究了板栗细根根长密度和根质量密度的月动态变化及空间分布特征。结果表明:在生长过程中板栗细根季节变化差异显著（P < 0.05）,板栗细根根长密度月平均为1 274.9 m·m-3,在6月和10月有2个生长高峰,相比前1个月分别增加了203.0 m·m-3和524.6 m·m-3。细根根质量密度月平均值为184.7 g·m-3,有2个生长阶段（4-6月和9-10月）,10月增长较多,与9月相比增长了39.5 g·m-3。在垂直方向上,20~40 cm土层中细根根长密度和根质量密度最大且季节变化最显著（P < 0.05）。水平方向上,距树干100 cm处根长密度和根质量密度大于距树干50 cm处。整体研究表明:板栗细根的空间分布和季节变化不仅受土壤垂直格局影响,还与树种生长规律密切相关。     

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。     

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。     

六盘山4种典型林分林下草本细根生物量与土壤特性的关系

探究六盘山典型林分林下草本细根生物量分布及其与土壤特性的关系,为植物-土壤环境关系的理论研究和区域植被的可持续性管理提供科学依据。以六盘山国家级自然保护区4种典型林分（Ⅰ.辽东栎;Ⅱ.白桦;Ⅲ.华山松;Ⅳ.华北落叶松）为研究对象,采用根钻法测定林下浅层土(0~50 cm)中草本细根生物量、土壤含水量、土壤容重和土壤养分含量,并分析细根生物量与土壤特性的关系。结果表明,4种林分林下草本细根生物量主要集中在0~20 cm土层中,其中以林分Ⅲ林下草本植物细根生物量最多;土壤容重（0~20 cm）为林分Ⅰ最大,林分Ⅲ最低,表明土壤容重越小越利于细根生物量的积累;Pearson相关分析（未控制林分类型）和偏相关分析（控制林分类型）均表明,不同土层细根生物量主要与土壤容重、土壤含水量和土壤TP含量之间呈显著负相关(P<0.05),与土壤C∶N、N∶P之间呈现显著正相关(P<0.05)。六盘山林下草本细根生物量因林分类型而异,但主要分布在土壤表层（0~20 cm）,限制林下草本细根生物量积累的因素为土壤容重、土壤含水量、土壤TP含量、土壤C∶N、N∶P。适宜的土壤容重（0.87~1.10）、土壤含水量（14.50%~19.58%）和合适的土壤C∶N（约12∶1）、N∶P（约8∶1）及较低的土壤TP含量有利于林下草本细根生物量的积累,其中林分Ⅲ的林-草管理模式能够显著提高林下草本细根生物量,并且利于改善林下土壤理化特性,促进森林水养循环。     

宽窄行栽植模式下三倍体毛白杨吸水根系的空间分布与模拟

研究三倍体毛白杨Populus tomentosa吸水根系空间分布特征是建立三倍体毛白杨根系吸水模型的基础。采用根钻法对宽窄行栽植模式下毛白杨吸水根系的空间分布特征进行了研究。结果表明：垂直方向上,宽、窄行内的吸水根系均在0 ～ 60 cm递减,但在60 ～ 80 cm又有小幅度增加;且根系主要分布区域都在0 ～ 20 cm土层内,根长密度分别达到0.080 cm·cm^-3和0.074 cm·cm^-3,约占各自系统总根量的44.14%和48.71%;相同水平方向0 ～ 100 cm范围内宽行各土层的根长密度较窄行相应土层均有大幅度增加,增加量分别为35.45%,36.76%,71.67%和72.27%。水平方向上,宽行20 ～ 200 cm内毛白杨根长密度呈指数递减分布;吸水根系主要集中分布在20～80 cm内,该区域总根长密度为0.250 cm·cm^-3,约占系统总根量的49.20%;窄行内吸水根系的水平分布不规律,各土层不同带距间根长密度差异不显著。对窄行拟合了一维根长密度分布函数,决定系数为0.288;对宽行拟合了二维根长密度分布函数,复相关系数达到0.538。研究结果将为进一步探索毛白杨速生丰产林根区的土壤水分动态以及土壤?鄄植物?鄄大气连续体（SPAC）系统中的水分传输机制提供基础资料和理论支持。图5表2参12