黄土高原半干旱区沙棘根系特性与土壤水分动态研究

本文论述了吴旗飞播区5～13龄沙棘根系形态、生长发育、产量及根蘖特性。可以看出,沙棘根系有适于半干旱黄土区的生物生态学特性。沙棘根系发达,在梁峁坡垂直根深3～8m,可吸收深层储水。根系,特别是水平根主要分布于地表1m土层内,可接纳雨季补充地面的水分。活性根在地表1m土层内及根系向下延伸新达的吸水层分布较多,这样增强了沙棘根的生命力。沙棘根蘖力强,串根面积大。沙棘的根系特性给自身创造了良好的水分生态环境,使沙棘适应性强,分布广,具有较高的水土保持效益。作者还系统分析了沙棘与对照荒山土壤水分年动态变化,可以看出沙棘随林龄增加深土层水分严重亏缺。但从12龄与13龄沙棘看出,由于其林冠层,林下草被层、枯落物层和根系层形成了良好的森林生态结构,保水固土力增强。因而0～60cm土层含水量可补充到田间持水量50%～80%,持水力超过荒山。另外还对沙棘播区立地条件选择、播种密度、沙棘林抚育管理技术进行了探讨,以提高土壤水分。     

杨树与沙棘混交造林及其效益的研究

建平县长期以来在树种配置上,除在较陡的山地营造了大面积的油松林外,在其下部的缓坡地、河滩地上栽植了集中连片的杨树纯林。它在防风固沙、保持水土方面起到了一定作用。但是,杨树纯林的突出弊病是林分生产力低,形成了不少的“小老树”,全县现有杨树纯林“小老树”面积达30万亩。为了解决这一问题,于六十年代初期起从外地引进沙棘进行栽培试验,并且将沙棘与杨树进行了混交,收到了明显效果。不仅加速了杨树生长,而且也解决了群众烧柴问题,因此,群众自发营造杨树与沙棘混交林,目前已发展到6万多亩。如何对该地区杨树与沙棘混交林的效益作出较为科学系统的评价,从中找出其速生规律,为大面积营造杨沙混交林提供科学依据,已成为当前生产上亟待解决的一个问题。 本研究通过典型样地定位观测试验与大区调查,造林推广应用相结合,对全县6万多亩杨树与沙棘混交林的生态、水保、经济等效益作出定量评价,进而探讨杨树与沙棘混交林的速生机制,为同类地区选配杨树与沙棘混交林的优良结构及大面积的营造工作提供依据和样板。     

陕西榆林沙棘造林技术浅谈

沙棘根系发达,枝叶茂密,生长迅速,耐干旱和高温,抗严寒、抗风沙,还具有丰富的营养物质和医疗效果,是饮料食品、医药工业的重要原料。文章结合陕西省榆林市造林实践,从育苗技术、造林时间选择、栽培管理技术等方面介绍沙棘造林技术要点。     

宁南山区沙棘截干抗旱造林技术

宁南山区气候干旱 ,沙棘造林成活率低。 1994年以来 ,彭阳县大面积推广秋季沙棘截干造林技术 ,增强了苗木抵御寒、旱、风灾害的能力 ,成活率年均提高 6个百分点 ,保存率提高 10个百分点 ,植株萌蘖能力增强 ,成林郁闭速度加快 ,取得了明显成效。简要介绍了沙棘截干抗旱造林方法     

浅析沙棘根系在砒砂岩地区坡面上的分布情况

以人工种植在砒砂岩地区坡面上的中国沙棘的根系为研究对象,通过对其不同径级的三个生长指标：根密度、根长、根量进行研究,可以得出：沙棘根系主要分布在0-40 cm土层范围内,这种分布为浅根型分布,且水平根系比较发达。对于径级〈3 mm的根系,它的根密度值在表层最大,之后沿土层深度的增加而减少;其它径级的根系其根密度的实测点分布呈现出表层较少,10-20 cm处最大,20 cm以下沿土层深度的增加而递减的规律。根长随根系径级的增加大致呈现出减小的趋势。根量则反之,随径级的增加而增大。具有固氮能力的根瘤主要分布在0-40 cm的土层内,在表层最多。     

渭北主要造林树种根系抗旱性研究

采用盆栽试验的方法,研究了不同土壤干旱条件下渭北主要造林树种苗木根系活力的变化。结果表明:在一定的土壤干旱范围内,苗木可以通过提高根系活力来适应逆境。当土壤干旱超过一定的阈值后,树木根系将逐步丧失其活力和功能,最终导致地上部分的枯死。各树种中,山杏根系的抗旱性最强,其次是侧柏、刺槐和油松。苗木根系活力除了受土壤干旱胁迫程度的影响之外,还受到干旱持续时间的影响。当土壤含水量降至40%的田间持水量时,土壤干旱已经对油松的生长构成了威胁,但对山杏、侧柏及刺槐的影响不大。     

砒砂岩区三种沙棘根系特征与固土能力

[目的] 研究中国沙棘(Hippophae rhamnoides ssp.sinensis)、太阳沙棘(Hippophae rhamnoides ssp.taiyang)、乌兰沙林沙棘(Hippophae rhamnoides ssp.mongolica “Wulanshalin”)在砒砂岩区的根系分布特征及林下土壤抗蚀性特征,为改善当地生态环境提供新的树种选择。[方法] 在野外挖土壤剖面获取根土复合体,在室内进行根扫描及崩解试验。[结果] ①沙棘根系垂直分布规律大致相似。随土层深度的增加,根长、根体积逐步减少。根系主要分布在0—60 cm土层,占总根量比例分别为90.96%(中国沙棘),83.38%(太阳沙棘),74.93%(乌兰沙林沙棘);粗根主要分布在0—40 cm土层。水平方向粗根主要分布在距根基0—20 cm的范围内,细根主要分布在20—100 cm范围内,且距根基越远细根含量越少,根系整体呈浅层化分布。②沙棘林下土壤崩解速度变化趋势基本一致。以0—20 cm表层土平均崩解速度最低。随着深度增加逐步增大,水平方向距根基部越远土壤平均崩解速度越大。土壤崩解速度表现为：中国沙棘(3.18 g/s)＞太阳沙棘(1.27 g/s)＞乌兰沙林沙棘(1.21 g/s)。③土壤崩解速度与沙棘根系分布有显著相关关系。垂直方向上受到粗根和细根的共同影响,水平方向主要受到细根的影响,细根对固持水土的作用更大。[结论] 太阳沙棘的根系含量高于乌兰沙林沙棘,且根系分布特征和林下土壤崩解速度变化规律联系更密切,更适用于砒砂岩区的水土流失防治工作。     

沙棘苗木蒸腾特性与影响因子研究

采用人工控制土壤水分,通过盆栽试验,在2005年生长季典型晴天的条件下,利用针叶L i-1600稳态气孔仪等仪器对黄土半干旱区沙棘苗木的蒸腾特性及其环境因子进行测定。结果表明:在不同的土壤水分条件下,沙棘蒸腾速率的日变化曲线呈“单峰型”;蒸腾速率除自身生理特性的影响外,还受土壤水分和环境因子综合影响,当土壤水分充足时,蒸腾速率与环境因子相关性高,当土壤水分产生胁迫时,蒸腾速率与环境因子相关性降低。     

石榴的特征特性及其在水保造林中的应用

从石榴根、茎、叶、花、果的植物学特征方面解析了其所具有的抗干旱、耐瘠薄盐碱、耐水淹、保水保土、丰产稳产等优良特性,实践中的成功范例进一步证实了石榴作为干旱阳坡水保造林树种具有显著的生态和经济效益,应进一步予以推广。     

有机肥与种植密度对旱作玉米根系生长及功能的影响

在大田条件下研究了基施有机肥及3种种植密度（60,75,90千株/hm2）对旱作玉米根系生长和功能的影响。结果表明,在大喇叭口期,基施有机肥显著降低了30—100cm土层内的根长与根表面积,但对根干重影响不显著;由于基施有机肥处理地上部生物量更大,因而显著降低了根冠比;种植密度对该时期根系生长的影响较小。在蜡熟期,基施有机肥限制了30—100cm土层及1/4行间、行间与膜下位置的根系分布,但对根冠比的作用不显著。该时期根长、根表面积及根干重均有随密度增加而减少的趋势,该趋势在0—30cm土层和株上位置表现显著;种植密度的增加也降低了根冠比。有机肥延缓根系衰老作用不明显,其根系导水率与不基施有机肥处理无显著差异;而在种植密度增加情况下,单位根系表面积吸水功能的提高弥补了根量减少带来的损失,表现出一定的适应性。     

半干旱地区不同年代冬小麦品种根系生长和水分利用效率对种植密度的响应

优良的品种与科学合理的种植密度是提高小麦产量的基础。试验以3个不同年代在黄土高原半干旱地区大面积推广的冬小麦品种为试验材料,设置了3个种植密度（100万株/hm²、250万株/hm²、350万株/hm²）,通过田间小区实验研究了种植密度对其根系生长,产量及其水分利用效率的影响。结果表明:不同年代冬小麦品种的根系生长,水分利用效率及其产量对种植密度的响应不同。1960s品种（丰产3号）的根系生长、产量及水分利用效率随种植密度的增加而降低;1980s品种（小偃6号）在中密度时根系生长,产量及水分利用效率最大,低密度次之,高密度最小;现代品种（长旱58）根系生长,产量及水分利用效率随种植密度的增加而提高。在本实验条件下,现代品种较前品种的最高水分利用效率和最高产量均显著增加,而相应的根重密度和根长密度却显著降低。这表明在黄土高原半干旱地区小麦品种更替过程中,小麦的根系生长可能存在对其产量和水分利用效率不利的冗余,只不过这种根系生长的冗余随品种的更替而降低,并因此提高了其水分利用效率和产量。     

关于黄河上中游地区开发利用沙棘的思考

自以开发利用沙棘资源作为加速黄土高原治理突破口以来，黄河上中游地区的沙棘资源建设及开发利用工作有了很大进展，并在这一地区水土流失治理中发挥了积极作用。该地区现有沙棘资源１００万ｈｍ２，本世纪末将达到１５０万ｈｍ２。沙棘开发热潮为广袤而贫瘠的黄河上中游地区的经济发展注入了活力，沙棘资源建设与开发可望成为该地区脱贫致富奔小康的经济支柱之一。要保持这种良好的发展势头，必须正确认识沙棘开发利用在未来黄土高原经济发展中的地位，以开发沙棘油为重点，加强科研投入，推广新技术，强化组织协调，保证资源建设与开发利用稳步持续发展。     

渭北黄土高原主要造林树种根系分布特征及抗旱性研究

采用土钻法和盆栽试验研究了渭北地区主要造林树种的垂直根系分布特征及其抗旱性。结果表明立地条件对刺槐根系分布特征有明显的影响 ,林地土壤水分状况的差异是造成这种影响的关键所在 ;土壤种类、结构等对刺槐根系的分布特征也有很大的影响 ;不同树种在根系垂直分布特征方面存在着很大的差异 ,其中刺槐的根系分布最深 ;在一定的土壤干旱范围内 ,苗木可以通过提高根系活力来适应逆境 ,当土壤干旱超过一定的阈值后 ,树木根系将逐步丧失其活力和功能 ,最终导致地上部分的枯死 ;在供试的 4个树种中 ,山杏根系的抗旱性最强 ,其次是侧柏、刺槐和油松。苗木根系活力除了受土壤干旱协迫程度的影响之外 ,还受到干旱持续时间的影响。当土壤含水量降至 4 0 %的田间持水量时 ,土壤干旱已经对油松的生长构成了威胁 ,但对山杏、侧柏及刺槐的影响不大     

沙棘-侧柏混交林生物量、林地土壤特性及其根系分布特征的研究

选择黄土高原17 a生的侧柏纯林作为对照,对沙棘—侧柏混交林中的侧柏生长、林地土壤特性及根系分布特征进行了系统研究。研究结果表明,混交林中侧柏平均树高比纯林的高25.80%,平均胸径大36.88%,林分生物量高128.23%,地上各部分生物量都明显高于侧柏纯林;混交林地与侧柏纯林地相比,土壤各层容重减小,而总孔隙度、毛管空隙度、非毛管空隙度、自然含水量、最大含水量、毛管含水量、最小含水量均有不同程度的增大;根系分布特征研究表明,侧柏纯林中根径≤1 mm和1~3 mm的根系主要集中分布在0—60 cm土层内,而混交林在0—180 cm的范围内分布相对更深,更均匀;根径≥3 mm的根系侧柏纯林与混交林具有较为相似的垂直分布特征。混交林中根径≤1 mm和1~3 mm的根系水平分布范围相对纯林的更大,而根径≥3 mm的根系的分布范围较小。     

漓江水陆交错带不同立地类型草本植物根系特征

在漓江流域水陆交错带选取缓坡、陡坡、江心洲、人工岸坡4种典型立地类型,对主要优势草本植物的根长、根表面积、根系生物量、地上生物量、根冠比等指标进行了调查和比较研究。结果表明:(1)同一立地类型不同优势草本植物根系生物量、地上生物量、根冠比差异性均显著。各立地类型不同优势草本植物根长、根表面积均存在一定的差异性,其中不同优势草本植物根长度和表面积在陡坡和人工岸坡立地类型均存在显著性差异(p<0.05);根表面积在江心洲立地类型存在显著性差异(p<0.05)。(2)水蓼(Polygonum hydropiper)、小蓬草(Conyza canadensis)最适合生长的立地类型是缓坡类型;白背黄花稔(Sida rhombifolia L.)、土牛膝(Achyranthes bidentata Bl.)最适合生长的立地类型是陡坡类型;紫菀(Aster tatarian)、艾草(Artemisia argyi)最适合生长的立地类型是江心洲类型;葎草(Humulus scandens Merr.)最适合生长的立地类型是人工岸坡类型。     

东北雨养区覆膜和种植密度对玉米田间土壤水分和根系生长的影响

为探讨东北雨养区玉米生长状况和田间水分对种植密度和地膜覆盖的响应,2015年在沈阳农业大学水利学院试验场设置了低(67 500株/hm~2)、中(82 500株/hm~2)、高(97 500株/hm~2)3个种植密度水平和覆膜、裸地2种方式的玉米田间试验,根据试验结果分析了土壤水分、玉米根系及其产量变化。结果表明:(1)在0—20cm土层中,整个生育期内,覆膜对于低密度处理的土壤田间含水率影响显著(p0.05),生育前期、中期和末期覆膜比裸地田间含水率分别提高了9.80%,15.93%,12.77%;在20—40cm土层中,生育前期,中密度覆膜种植的玉米田间含水率比裸地高13.83%(p0.05);在40—60cm土层中,覆膜对中密度玉米土壤含水率影响显著(p0.05),生育前期、中期、后期覆膜比裸地处理的土壤含水率分别提高了15.47%,4.11%,8.96%。(2)种植密度对玉米根系的根长、总投影面积、总根体积和根系表面积均有显著影响,随着种植密度的增加,四者均呈减小趋势;在种植密度相同时,覆膜相比裸地提高了玉米根系的根长、总投影面积、根系总体积和根系表面积;中密度时,覆膜对玉米根系的4项指标提高最为显著(p0.05),分别比裸地提高了44%,38%,38%,33%。(3)玉米产量随着种植密度的增加而减小,当密度为67 500株/hm~2时,玉米产量和百粒重均最大,百粒重为36.83g,产量为12 573.69kg/hm~2。结果说明:在水肥条件相同情况下,玉米种植存在一个最优密度,在最优密度内,玉米产量随着密度的增加而增加,超过了最优密度产量呈现减少趋势。研究结果对东北雨养区种植密度和覆盖方式的优化组合提供了理论依据,对提高雨水利用效率和玉米产量也具有参考意义。     

水稻根系生物特性与稻田温室气体排放相关性研究

通过湖南双季稻区温室气体排放差异的水稻品种田间试验,研究了不同品种温室气体排放与根系特征的相关性。结果表明,早稻分蘖盛期CH4排放通量与根干重、伤流量均呈显著负相关（P〈0.05）;晚稻CH4排放通量与根伤流量呈极显著负相关（P〈0.01）;早稻N2O排放通量在分蘖盛期与根伤流量相关性极显著（P〈0.01）,在齐穗期与根体积、干重、根伤流量均呈极显著负相关（P〈0.01）;晚稻分蘖盛期,根系干重与体积均与N2O排放通量呈显著正相关（P〈0.05）;齐穗期,根系体积与N2O排放通量呈显著负相关（P〈0.05）;早稻分蘖盛期CO2排放通量与根系干重和根伤流量呈显著正相关关系（P〈0.05）,晚稻齐穗期根系伤流量与CO2排放通量负相关性达到极显著水平（P〈0.01）。因此,根系特性是影响水稻温室气体排放的重要因素。     

根剪对冬枣根际土理化性状及生物学特性的影响

以6年生的冬枣(Zizyphusjujuba Mill.)为试材,分别在行间两侧距树干3倍、5倍和7倍胸径距离处对其进行根剪处理,研究了根剪对冬枣根际土理化性状及生物学特性的影响.结果表明:与对照相比,3倍胸径距离根剪提高了根际土的有效N,P,K含量和pH值以及农药残留的含量;减少了根际土中细菌和真菌的数量,处理间差异达到显著水平,而对放线菌数量则无明显影响;3倍胸径距离根剪抑制了根际土的过氧化氢酶、蔗糖酶、磷酸酶及脲酶活性;降低了有机质含量及根分泌物中氮基酸总量、有机酸总量和总糖含量.与3倍胸径距离根剪相比.5倍胸径距离根剪后根际土中的有效N,P,K含量、有机质含量、酶活性、根分泌物、微生物数量均有所增加,pH值以及农药残留量则有所降低.7倍胸径距离根剪,根际土中的各项指标与对照相比无明显差异.综合分析认为,3倍胸径距离根剪对根际土理化性状及生物学特性有较大的影响.     

沙地人工小叶锦鸡儿植被根系分布与土壤水分关系研究

采用分层挖取根系方法调查不同年龄人工小叶锦鸡儿固沙植被根系分布,同时测定植被下不同深度土壤的水分含量.结果表明植被根系主要分布在0～100 cm土壤中,占总根系生物量的92.77%以上.地下部与地上部生物量比值以天然植被最高.植被的吸收根系分布对土壤水分具有显著影响,吸收根集中分布区域下层土壤含水量锐减;吸收根集中分布深度的比较发现,天然植被>19年生人工植被>4年生人工植被,成龄人工植被吸收根系分布的浅层化造成降雨无法补充土壤深层水分,植被下土壤形成不透水层,影响主要固沙植被的生长.