胡桃楸、黄波罗和水曲柳细根形态研究

实验通过对胡桃楸、黄波罗和水曲柳一到五级根序之间的细根形态进行初探,以期了解温带树种细根形态各参数与根序的关系,为进一步研究细根形态与功能关系、细根寿命及周转提供科学依据。     

3个树种幼苗细根不同根序形态特征及其与生物量分配关系比较

刨花楠、山樱花、福建柏3个树种1年生幼苗为材料,对根、茎、叶生物量及不同根序细根的平均直径(D)、比根长(SRL)、根表面积(SSA)和根组织密度(RTD)等形态指标进行测定、比较、分析其不同根系细根形态特征差异,并对其根序形态特征与生物量分配关系进行分析。结果显示:(1)同一等级细根的SRL、SSA和RTD等形态指标在同一树种间变动较大;同一根序细根在不同树种之间及同一树种在不同根级之间的细根D、SRL、SSA及RTD等形态指标也存在差异。(2)不同树种幼苗的不同根序细根的D、SRL、SSA和RTD等形态指标与幼苗生物量分配关系表现不同。刨花楠与福建柏幼苗生物量分配与其2、3级细根关系密切,而福建山樱花幼苗生物量分配则主要与其1、3级细根关系紧密。研究结果表明,不同树种幼苗不同根系细根的D、SRL、SSA及RTD等形态指标存在差异,其对生物量分配的影响也各有不同。     

三种常见针叶树种的细根形态比较

细根(2 mm)具有复杂的分支结构,其形态和功能具有高度的种内和种间异质性,而细根形态特征的研究是全面认识其功能的基础。为了解物种水平上细根形态的变异特征,本文在我国不同气候区分别选取了马尾松Pinus massoniana、油松P.tabulaeformis和兴安落叶松Larix gmelinii三种代表本气候区的优势针叶树种为研究对象,对其1~5级细根的直径、根长、比根长和组织密度等形态特征进行了比较分析。结果表明,三个针叶树种1~5级细根形态变化具有明显的规律,根序与各根序的直径、根长和比根长均有显著的指数关系。三个树种的所有细根形态特征均表现出低级根序间(1~3级)的变异幅度小,高级根序间(3~5级)变异幅度大的特点。在同一根序内,不同树种间的细根平均直径、根长和比根长存在显著差异,而组织密度没有显著区别。其中亚热带树种马尾松的平均直径和根长均明显大于兴安落叶松(寒温带)和油松(温带),而落叶松和油松间没有显著差异。油松的比根长最大,与兴安落叶松和马尾松间存在显著差异,而落叶松和马尾松间没有显著差异。     

连作杨树细根根序形态及解剖结构

[目的]针对连作杨树人工林细根形态和解剖结构,从根序视角探讨连作杨树人工林细根生长的代际差异及其与人工林生产力衰退的联系,以期揭示连作杨树人工林衰退机制.[方法]分别在杨树人工林Ⅰ和Ⅱ代林分设立标准地,采用改良全根取样法获得杨树细根(＜2 mm)并按根序进行分级,制作1～5级细根各根序石蜡切片.根系扫描仪结合分析软件获得各根序细根长度、直径,光学显微镜观察各根序细根剖面直径、皮层厚度、维管柱(中柱)直径等参数,并计算比根长、根组织密度、根长密度、维根比等.LSD分析1～5级根序形态参数的差异显著性,One-way ANOVA分析同一根序在不同代数间形态指标参数的差异显著性.[结果]杨树细根生物量表现为随根序增加而减小,且连作Ⅱ代人工林细根生物量分配高于Ⅰ代林,尤其在1,2级根序中更为显著(P＜0.05);连作导致杨树1,2级细根平均长度减少而3～5级根长度增加;直径虽然在不同根序细根间差异并不显著,但Ⅱ代林显著高于Ⅰ代林;杨树细根表面积、比根长和根长密度总体表现为1,2级根显著高于3,4级根(P＜0.05),但比根长在Ⅱ代林中差异不显著;连作导致杨树1,2级根表面积和根长密度显著增大,但比根长显著减小(P＜0.05);细根解剖特征表明,横剖面宽度随根序逐渐增大,中柱面积占横剖面的比例随根序增加而增大,1,2级细根总体呈现初生结构的特征,从3级根开始出现木栓层且皮层开始脱落.[结论]杨树1～5级根序细根形态和功能存在显著差异,1,2级细根仅具初生结构,是杨树的吸收根,3级以上细根出现木栓层从而变为输导根.连作导致杨树细根形态发生显著变化,且低级细根生物量显著增加,表明连作导致杨树人工林对地下部分的生长投入增大,这与养分匮乏生境中植物光合产物最优分配理论相一致.伴随细根死亡和周转,连作杨树人工林细根生物量分配格局将影响人工林地上部分生产力的形成.     

杉木人工林细根不同根序形态和碳氮含量的比较

对莘口教学林场不同林龄杉木人工林细根各级根序的平均直径、比根长、比表面积、组织密度及碳氮含量差异进行分析。结果表明:随着根序级别的递增,3个林龄杉木细根的平均直径、组织密度和C含量及C/N均呈增加趋势,而比根长、比表面积和N含量均呈减小趋势;随着林龄的增加,杉木细根同一根序的比根长、比表面积与C含量和C/N呈凹型变化趋势,而平均直径和组织密度则呈凸型变化趋势,N含量没有明显的变化特征。可见,杉木细根不同根序间的形态和碳氮含量存在异质性,用根序分级方法可区分这种异质性,这可为今后杉木根系养分利用研究中细根的分级提供科学依据。     

林分密度对侧柏人工林细根形态的影响

以徐州林场50年生侧柏人工林为研究对象,采用挖掘法获取土壤根系样品,探究林分密度对侧柏人工林不同根序细根形态的影响。结果表明:细根的直径和根长随着根序上升而显著增大,而比根长则随着根序的上升而显著减小。低林分密度(1 679株/hm2)与中林分密度(2 250株/hm2)相比显著减小了表层土壤1、2级细根的平均直径和平均根长,亚表层土壤3级细根的根长,显著增大了亚表层土壤2级细根的平均比根长;高林分密度(3074株/hm2)比中林分密度显著增大了2级根的平均比根长。与高林分密度相比,低林分密度显著减小了表层土壤1、2级细根的平均直径,增大了亚表层土壤5级细根的平均直径。     

鲁中南山地3种灌木细根形态特征的比较分析

以鲁中南山地荆条、金银花、胡枝子等3种灌木为研究对象,调查了根系的形态参数,比较和分析了种类型树种间差异,以期为该区域适宜的灌木树种选择提供依据。结果表明:(1)树种间细根形态存在较大差异,荆条总根长、总表面积、总体积均明显高于金银花和胡枝子;(2)3个树种总根长、总表面积随着根序等级增加而减小,各级细根平均直径、总体积随着根序等级增加而变大;(3)3个树种比根长随着根序等级的增加而减小,组织密度随着根序等级的增加而逐渐变大。     

红松、云杉和水曲柳细根比较

对红松、云杉和水曲柳的细根生物量、不同根序细根平均根长和细根总长变化以及细根比根长变化进行比较研究。结果表明,红松、水曲柳生物量根序之间总体表现为随着细根级别增加而减少,云杉则没有上述树种所表现的规律性;根系统中由远端低级根序到近端的高级根序个体根的平均长度显著增加,但在同一个低级根序内根长差异不显著;红松、云杉和水曲柳由低级根序到高级根序细根的总长度逐渐下降;同一树种不同根序内,细根比根长由低级根序到高级根序逐渐降低;不同树种比根长构建方式明显不同,水曲柳比根长最高,云杉次之,红松比根长最低;水曲柳根生长的平均速率明显高于红松和云杉。     

福建柏人工林细根形态和功能异质性研究

以福建省安溪县白濑国有林场内福建柏人工林为研究对象,对其1-5级细根的形态、养分含量、呼吸进行了分析.结果表明:细根直径,根长,组织密度均随着序级升高而显著增加,比根长则显著降低；C含量以及C/N表现为随着序级升高而显著升高,N含量和比根呼吸随序级升高而显著降低.相关分析发现:细根形态中直径、根长、组织密度均与比根呼吸之间具有极显著负相关性,比根长与比根呼吸之间具有极显著正相关性；比根呼吸与C含量和C/N之间具有极显著的负相关性,与N含量之间具有显著的正相关性；直径、根长、组织密度与C含量和C/N均具有极显著的正相关性,与N含量具有极显著的负相关性,比根长与C含量和C/N具有极显著负相关性,与N含量具有极显著正相关性.     

徐州云龙山侧柏林细根形态与分布规律研究

为了提高徐州市石灰岩山地侧柏人工林的生态和景观质量,该研究以云龙山侧柏人工林为对象,利用Win-RHIZO根系分析仪对2个样地不同土层深度细根的形态参数、比根长、根长密度和生物量进行了综合分析。结果表明：（1）细根直径随根序等级的升高而增加,细根长度、比根长、表面积表现为下降趋势,而细根体积表现为先减小后增加的趋势;（2）在不同立地条件下,细根长度、比根长、表面积和体积均表现为表层高于底层,东坡高于西坡的规律;（3）单位面积上细根的生物量随根序的升高而增加,而根长密度则明显下降;表土层中细根生物量和根长密度都要高于底层,东坡高于西坡。     

红松、云杉和冷杉细根形态研究

研究细根功能必须了解细根形态结构,这是研究细根的基础,根系形态(主要是细根形态)具有明显的可塑性。通过研究红松、云杉和冷杉细根不同形态,初步了解细跟形态结构。     

天然苦竹林竹鞭及根构特征研究

本文以崇阳县天然苦竹林为研究对象,通过标准地作业对苦竹竹鞭及根构特征进行了研究,结果表明:苦竹竹鞭及根系主要分布在0～20 cm土层中,且以2 a和3 a壮龄鞭段为主。年龄及土层均对鞭径与节间长影响不显著。壮龄鞭上着生壮芽和笋芽多,而老龄鞭上则着生死芽多。苦竹细根生物量、细根直径、细根长度以及细根比根长各根序的之间存在很大差异。根序、土层深度及季节影响细根生物量、细根直径、细根长度及细根比根长发生相应的变化。     

水曲柳前4 级细根 N 内循环的研究

以黑龙江省东北林业大学帽儿山实验林场20年生水曲柳（Fraxinusmandshurica）人工纯林为研究对象，运用根序分级方法将水曲柳细根划分四个等级，将各等级活根与死根间的氮（N）含量（μg/cm）差异加以比较，研究水曲柳各级根序死亡脱落前是否发生N的内循环，并量化各级根序细根的N内循环率。结果显示：水曲柳一级根和二级根不存在N内循环，三级根和四级根有N内循环发生，内循环率分别为26．03％和50．93％。本研究结果表明：研究细根N内循环，应该考虑根序因素的影响。     

不同地理种源杉木细根形态及生态化学计量特征

为探究不同种源杉木细根对环境的适应策略及其地理分布规律,筛选出养分高效利用的杉木种源,以我国杉木分布区内的16个当地种源杉木林为研究对象,用根序分级法测定细根平均直径(RAD)、比表面积(SSA)、组织密度(RTD)、比根长(SRL)及其C、N、P含量等功能性状指标,分析细根功能性状在不同种源和不同分布区间的差异及变化规律,揭示不同序级细根性状与环境因子的相关性。结果表明：不同种源杉木细根形态存在显著差异(P<0.05),云南马关、广西融水(南带)种源的细根RAD总体上大于河南信阳、湖北罗田(北带)种源。不同分布区杉木细根SRL和SSA表现为：中带西区>中带中区>北带>中带东区>南带。细根化学计量特征在不同种源间也存在显著差异(P<0.05),河南信阳种源细根各根序内C含量和C∶N最小。细根C含量在不同分布区间表现为:中带中区>中带西区>中带东区>南带>北带,而N含量则相反。N∶P表现为:南带>中带东区>北带>中带中区>中带西区。冗余分析发现,细根RAD和年平均气温是影响C含量的主控因子。各根级N含量与...     

东北三大硬阔细根形态研究

细根根序的研究为进一步深入了解各级根序细根的功能及其对森林生态系统生态学过程和森林生产力的提高中的贡献提供了重要途径。水曲柳、黄波椤和胡桃楸为东北林区重要用材树种,研究其根系结构,了解细根的生理生态功能,对其科学经营管理,提高林分生产力有现实意义。     

森林植物细根生产力研究进展

细根是地下生态过程的核心, 细根的形态变化直接影响养分和水分的吸收及利用效率。因此, 正确认识细根的生产和周转对科学指导生产实践以提高森林生态系统生产力具有重要意义。细根的定义目前还不确定, 通常指直径小于2 mm的根。细根形态会影响细根的养分吸收能力和细根周转。文中阐述了细根生物量和生产力的研究进展, 介绍了挖掘法、土钻法和微根管法等细根的主要研究方法; 最后讨论了我国细根研究中的一些不足, 指出细根研究的一些发展趋势。     

柳杉细根衰老过程中的养分内循环

将柳杉细根剥离土壤,加速细根衰老,测定并分析柳杉细根衰老期间不同根序细根的N,P,K及Ca浓度变化以及N,P,K浓度与Ca浓度比值的变化趋势。结果表明:1)在柳杉细根死亡过程中,N及K存在明显的内循环,Ca内循环不明显,P没有内循环;2)养分内循环首先出现在1级细根,其次是2和3级细根,表明细根衰老和死亡顺序与生长顺序相反;3)养分回输表现为阶段性,1级细根首先回输到2级细根,2级细根再回输到3级细根;4)柳杉细根中N,P,K浓度变化趋势和它们与Ca浓度比值的变化趋势基本一致。     

地下竞争对油松和云杉幼苗叶片和根系发育的影响

为研究地下竞争对油松（Pinus tabuliformis）和云杉（Picea asperata）幼苗叶片和根系形态的影响,以3年生油松和云杉幼苗为研究对象,采用整株取样法完整获取幼苗叶片和根系,进行形态指标分析,探究不同养分浓度水平下地下竞争对二者叶片和根系的影响。结果表明,地下竞争抑制油松叶片表面积、细根比表面积、小根和细根根长和表面积及各亚径级细根根长和表面积;地下竞争促进云杉叶片表面积的增加,抑制其小根根长、小根表面积、小根比根长、小根比表面积、细根表面积、1.0～2.0 mm细根根长及各亚径级细根表面积;低浓度下云杉小根根长、小根比根长、小根比表面积及1.0～2.0mm细根根长均显著高于高浓度。地下与地上竞争存在交互作用,且二者间的交互作用对油松和云杉的根系形态影响显著。相同浓度下,云杉叶片表面积、细根根长、细根比根长、细根比表面积及0～0.5 mm细根根长和表面积均显著高于油松,表明在相同竞争条件下,云杉的适应能力强于油松。地上与地下竞争在相同施肥浓度下的细根根长与细根表面积均差异不显著,表明地上与地下竞争对油松和云杉细根根长与细根表面积的影响同等重要,但云杉的细根比根长和...     

植物细根生产和周转研究进展

细根是植物根系最重要的组成部分,作为衡量植物生产力的重要因素,对森林生态系统生产力具有重要影响。前人研究表明,细根的生产与周转对细根的寿命、分解和生物量估算具有重要意义,并且会影响森林生态系统碳、养分和水循环过程。文中系统阐述了细根生产和周转的研究进展,介绍了细根的3种主要研究方法（根钻法、内生长法和微根管法）,进一步分析细根生产和周转的影响因素,即除了受植物内在因子（细根构型、根序和化学组成）的制约外,细根生产和周转还受到纬度、海拔、气候、土壤条件、土层深度等环境因子及生物因子的影响;探讨了在植物细根研究中存在的问题,并对今后的发展趋势进行了展望,以期为植物细根深入研究和根系生态学学科发展提供参考。     

中龄林马尾松细根固土作用的调控

研究不同施肥处理对中龄林马尾松细根生长动态的影响,结合根系与固土作用的关系,阐述施肥对细根固土作用的调控。结果表明:不同施肥处理下细根生物量及形态指标均表现为夏季(8、9月份)最高,冬季(11、12月份)最低,施P肥或者NPK肥合理混施可促进细根生物量及根长等的生长状况,并延长细根生长时间,且在夏季显著高于对照。因此在马尾松中龄林下,通过施用P肥及NPK肥合理混施调控细根的生长,增强其固土效应。