木麻黄细根形态和化学计量特征对P添加的塑性响应

探究不同发育阶段木麻黄防护林细根形态和化学计量特征对磷(P)添加的塑性响应规律,为滨海沙地土壤低磷限制下进行木麻黄不同发育阶段有针对性的施肥抚育提供科学依据。以福建省平潭岛木麻黄幼龄林(5 a)、中龄林(12 a)和成熟林(25 a)为研究对象,以内生长土芯法开展P添加试验,细根在内生长芯生长一年后,采用功能划分法对细根形态性状和化学计量特征进行测定。结果表明：（1）P添加显著提高木麻黄细根根长和根表面积,其中,总根长和总表面积总体提高7.79倍、8.69倍,比根长和比表面积总体提升15.1%、19.5%;(2)不同根系功能类群间,细根形态对P添加的塑性响应具有较显著差异,形态塑性以吸收根为主,且吸收根对P养分资源的响应更为敏感,P添加使吸收根P含量总体提高56.0%,C/P和N/P总体降低18.7%和38.7%,组织密度总体降低31.4%;(3)对于土壤P养分资源的变化,不同林龄木麻黄采取不同的塑性响应策略,P添加后,幼龄林主要通过吸收根化学计量特征变异,改变自身生理性状获取P元素,中龄林细根形态和化学计量特征无显著变异,成熟林主要通过改变吸收根形态,扩大根系吸收面积获取P元素。外源...     

北方森林细根对大气N沉降增加和温度升高的响应

为了在全球大气N沉降增加和温度升高的背景下,细根生产和细根生理生态的潜在变化将如何影响森林土壤中的养分供应和陆地C循环。本研究基于34篇国内外已发表的北方森林N沉降、温度升高及其交互作用的170组细根数据,通过meta分析的方法,研究了细根对升温、增N以及二者交互作用的响应。结果表明:（1）增N显著抑制了北方森林细根生物量,明显增加了细根C、N含量,而P则显著减少,细根的呼吸速率显著增加,细根形态变得细长;（2）增温显著增加了土壤C素的有效性,细根的生物量、组织密度、N吸收速率、组织N浓度和呼吸显著增加,但是细根的C和N含量、比根长、直径和呼吸速率却随着温度的增加明显减少;（3）在升温增N的交互作用下,除组织N浓度受到抑制以外,细根生物量、呼吸速率、C、N含量均显著增加。研究表明:升温增N显著影响了北方森林细根的生物量、周转率、养分含量和形态特征,可为改进和完善C收支模型提供参考依据和数据支持。     

小麦旗叶与根系衰老的研究

小麦衰老期间（开花１４天之后）叶片和根超氧化物歧化酶活性下降，过氧化物酶活性和丙二醛含量升高，叶片和根的变化趋势一致。衰老后期，根系活力、叶片光俣速率和叶绿素含量快速下降，叶片气孔阻力增加。     

根际温度胁迫对小麦根系形态及生理影响的研究进展

小麦根系既是水分和养分吸收的主要器官，又是多种激素、有机酸和氨基酸合成的重要场所，其生长发育关系到小麦最终产量和品质。全球气候变化下频发极端高温或低温灾害，极端气温导致极端根际温度，直接作用小麦根系并影响其生长。根据近年来国内外关于根际温度胁迫对小麦根系生长影响的研究成果，重点阐述根际温度胁迫对小麦根系形态及生理指标的影响，并针对当前小麦根系研究的主要问题和未来研究方向与前景进行了讨论，以期为小麦抗逆栽培根系调控提供理论依据。     

氮沉降对细根动态和形态特征的影响研究进展

旨在总结前人研究经验以及过去研究的不足,指出未来N沉降对于细根影响研究的发展方向。基于前人研究的成果,总结了N沉降是如何影响细根动态和形态特征,进而又如何影响生态系统C循环。详细分析了全球N沉降现状,表明N沉降呈逐年加重的趋势;分析了细根动态（细根周转和呼吸）和形态特征（根长、直径、生物量、化学组分）对N沉降的响应。既有研究提供了很多N沉降影响细根动态和形态特征的证据,这些证据对于未来开展细根综合研究具有重要借鉴意义。     

根系分泌物及其对植物根际土壤微生态环境的影响

根系是植物与外界环境进行物质和能量交换的重要器官,研究根系分泌物对明确植物和外界环境的互作关系具有十分重要的意义。就近年来植物根系分泌物的相关研究报道,从根系分泌物组成、产生途径、影响因素及其对根际微生态环境的影响等方面进行了阐述,对植物根系分泌物研究方法及研究方向进行了展望。     

不同施氮时期对冬小麦根系衰老的影响

采用温室盆栽和田间土柱栽培的方法研究了不同施氮时期对冬小麦根系衰老的影响。结果表明,冬小麦根系从开花后14天开始加速衰老,与籽粒灌浆速率高峰期相对应。20～40cm和40～100cm土层根衰老迟于0～20cm土层根。根系衰老与旗叶衰老、及与籽粒灌浆速率密切相关。20～40cm和40～100cm土层中的根对旗叶衰老有较大影响;在籽粒形成期,0～20cm土层根对粒重形成的作用大,到灌浆期,20～40cm和40～60cm土层根对粒重形成起重要作用。鲁215953和鲁麦14品种分别于拔节期和挑旗期追施氮肥,可延缓小麦根系的衰老,提高籽粒灌浆速率,增加粒重和产量。     

棉花苗期根系分型及根系性状的关联分析

根系是吸收水分和养分的主要器官,根系的生长状态会直接影响棉花对营养物质的吸收利用、对非生物胁迫的抵御能力以及产量。本研究选取220份陆地棉栽培种组成的自然群体和以鄂棉22为母本、3-79为父本获得的325份材料的海陆导入系群体为试验材料,对自然群体和导入系群体的根系4个主要表型性状(主根长、根鲜重、根干重和侧根夹角)进行采集,并结合基因组重测序对自然群体的4个根系性状进行全基因组关联分析。结果表明,自然群体材料的4个根系性状均符合正态分布,导入系群体材料的4个根系性状呈偏正态分布,导入系群体根系各指标的平均值均高于自然群体; 220份陆地棉重测序数据分析后共获得2,714,140个SNP;主成分分析表明,根鲜重和主根长可作为棉花根系分型的2个主要指标,通过这2个指标可将棉花根系分为9种类型。群体结构分析表明,自然群体可分为5个亚群。全基因组关联分析(GWAS)表明,自然群体中通过根鲜重和根干重同时关联到2个位点。本研究结果为进一步研究根系构型及其遗传机理提供理论基础,也对棉花抵御非生物胁迫的育种工作有重要的意义。     

苗期水分胁迫对玉米根系生长杂种优势的影响

以玉米杂交种高油115及其亲本(母本220、父本1145) 为材料, 研究了玉米苗期根系生长的杂种优势及水分胁迫的影响。试验设水分充足、轻度干旱和严重干旱3个处理, 田间持水量分别为75%、55%和35%。结果表明, 在水分充足条件下, 根长(RL)、根表面积(SA)和根干重(RDW)均表现出不同程度的中亲优势和超亲优势, 轻度干旱显著降低了各指标的杂种优势, 而严重干旱则完全抑制了根系生长的杂种优势。根系各性状中, RL的杂种优势最强。在水分充足条件下, 与中等根(根直径0.25~0.45 mm)和粗根(根直径>0.45 mm)相比, 细根(根直径0.05~0.20 mm)的RL、SA及其占总根系比例的杂种优势最高。轻度干旱胁迫虽然降低了根系的杂种优势, 但RL、SA仍表现出显著的超亲优势和中亲优势(粗根的超亲优势除外)。此外, 只有细根RL和SA占总根系的比例在轻度干旱胁迫下具有显著的中亲优势, 说明杂交种可以通过生成较亲本更高比例的细根来抵抗轻度干旱胁迫。     

北方森林细根对氮沉降和二氧化碳浓度升高的响应

北方森林是全球第二大生物群区,约占全球森林面积的30%,尽管其细根生物量仅占森林生态系统很小的一部分,但其周转率更快,更易分解,因此,其对土壤碳循环和大气CO_2通量贡献很大。笔者综述了氮沉降和CO_2浓度升高的背景数据,总结了细根对二者变化的响应,主要从细根的形态特征、解剖结构和生理功能方面入手,探讨了其对氮沉降和CO_2浓度升高的响应。结论如下:(1)大气氮沉降量一直处于上升状态,与人类活动密切相关的有机氮量所占比例逐渐加大,而无机氮中NH_4~-N和NO_3~-N的变化趋势表现不同;(2)大气CO_2浓度一直呈上升趋势,细根形态特征、解剖结构和生理功能对其表现出明显的响应;(3)树种、年龄、土壤类型等都会改变细根形态、解剖结构和生理功能对氮沉降和CO_2浓度升高的响应结果,但改变的程度不同。研究结果可为北方森林乃至温带森林生态系统功能对氮沉降和CO_2浓度升高的响应提供参考依据和数据支持。