毛白杨根系分布的研究

对沙地上不同年龄毛白杨人工林的根系，从形态、数量和分布密度３个方面进行了调查研究。结果表明，其根系为水平斜生复合根型，１４ａ生林木根系的分布深度可达４．５ｍ，水平根幅达８ｍ左右。以重量划分７，９，１４ａ生林分的根系，分别集中在０￣６０ｃｍ、０￣１００ｃｍ和０￣１００ｃｍ土层内，占根系总重的８６％以上，树木周围２．０ｍ范围内根系的重量占总根量的８０％以上。以根系长度衡量，整个林地内根系分布较均匀，０     

玉米根茬还田对玉米根系垂直分布的影响

试验结果表明,玉米根系干重的垂直分布趋势：地上为２０％以上,在０～２０ｃｍ土层内为５０％以上,在２１～４０ｃｍ土层内为１０％以上,在４１～６０ｃｍ土层内为７％左右,在６１～８０ｃｍ土层内为５％左右,在８１ｃｍ以下土层内为４％左右。玉米根茬还田在配施化肥的条件下,尤其是配施Ｎ肥,玉米根重明显增加;不配施化肥则有降低玉米根干重的趋势,这与调节土壤的碳氮比有关。从百分比分布看,根茬还田使玉米地上及０～４０ｃｍ土层内的根系比重增加,Ｎ肥也能增加玉米地上及０～４０ｃｍ土层内的根系比重,而Ｐ、Ｋ肥使４０ｃｍ以下土层内的根系比重增加。     

超高产水稻品种的根系分布特点

利用不同类型水稻品种和组合,采用根箱钉板法研究了全量根系在土壤中纵向和横向的分布特征。结果表明,根系生物量的５２％～６３％分布在０～１２ｃｍ土层中,７０％～７９％分布在０～２４ｃｍ土层中。后期耐早衰的协优９３０８表现奶系生物量大,深根系比例高。根系横向分布随土壤深度增加,趋向离开植株中心分布。根系重量密度以表层最高,并随深度增加逐渐下降。协优９３０８在表土层以下的根系重量密度比其他品种明显提高。     

杏麦间作模式下杏树根系对小麦根系及产量的影响

[目的]研究杏麦间作模式下杏树根系对小麦根系分布及产量的影响.[方法]在杏麦间作模式下,采用隔断杏树根系的方法,研究杏树根系对小麦根系(长度、表面积、干重)分布、根冠比和产量的影响.[结果]水平方向上,扬花期和灌浆期小麦根长密度、根表面积密度和根质量密度,均表现为距杏树距离的增大而增加.垂直方向上,隔根处理扬花期和灌浆期三个冠区小麦根长密度、根表面积密度和根质量密度在0～20 cm土层显著低于不隔根处理;扬花期近冠区和远冠区20～40 cm,根长密度和根表面积密度隔根处理低于不隔根处理,冠下区高于不隔根处理;灌浆期三个冠区20～100 cm土层,小麦根长密度、根表面积密度和根质量密度隔根处理显著高于不隔根处理.隔根处理0 ～40 cm根系占总根系88.7; ～ 91.4;,不隔根处理占95.7;～97.1;.隔根处理小麦根冠比低于不隔根处理,产量高于不隔根处理,冠下区达到显著差异.[结论]杏麦间作模式下杏树根系影响了小麦根系的生长和分布,从而对根冠间的物质分配和产量产生影响,尤其是对冠下区影响较大.间作小麦(不隔根处理)根系分布较隔根处理在土层中分布更浅.     

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。     

石羊河流域荒漠区主要固沙植物根系研究

应用分层半挖法研究了石羊河流域荒漠区主要固沙植物梭梭、红柳、白刺吸水根系根重密度分布规律、根系表面积变化规律以及与对应的微环境因子相关性.结果表明:梭梭、红柳、白刺根系长度受粘土层阻碍较大,随着植物根区粘土层的出现,粘土层以上靠近粘土层根系密度增大,粘土层以下远离粘土层根系密度先增大再减小,但物种不同,呈现这种规律的根级并不相同,梭梭表现为小于1 mm根系,红柳和白刺表现为1～2 mm根系与2～5 mm根系;根系表面积变化亦具有这种特点.土壤容重对荒漠植物根系影响较大,土壤分形维数、土壤含水率和土壤有机质含量与对应的根系指标显著性不高.     

玉米根茬还田与玉米根系的空间分布

玉米根茬还田后,玉米植株２０ｃｍ以外范围的地上及０～４０ｃｍ深的土体内玉米根系数量增加显著,０～２０ｃｍ的４０ｃｍ以下各土体根系数量有所降低。增施磷酸二铵和硫酸钾,４０ｃｍ以下各土体根系数量增加。增施氮肥,１０～２０ｃｍ的地上及０～４０ｃｍ深的各土体内根系数量增加。     

天坛公园油松、侧柏大树根系分布特征

【目的】树木的根系分布是影响灌溉效果的重要因素,为了实现园林树木的科学灌溉,对两种常见园林树木的根系分布特征开展研究。【方法】采用根钻法对天坛公园60年生油松、侧柏大树根系进行定点逐层取样,利用Win-RHIZO Pro根系分析系统分析各径级根系(直径1mm、1~2mm、2~5mm)的根长、根表面积、根重和根体积等指标,研究油松、侧柏根系空间分布特征。【结果】结果表明,油松和侧柏各径级根系的总根长和总根表面积均以直径1mm根系最多,直径2mm的吸收根为总根量的主体。在垂直分布上,两树种均在0~60cm深度范围内有大量吸收根存在,其中,10~40cm土层是油松根系集中分布区,0~40cm土层是侧柏根系集中分布区。油松吸收根根长密度和根重密度随土层深度增加表现出先增加后减小的趋势,峰值出现在20~30cm土层处;侧柏吸收根根长密度和根重密度随土层深度增加表现出逐渐下降的趋势,峰值出现在0~10cm土层处。【结论】公园绿地中油松、侧柏的根系分布在垂直方向上与野外林地根系分布更为接近,而与同为城市绿化树的行道树根系分布差异较大;而水平方向上分布较均匀,这可能是由于公园休闲场所的密植特征造成的。     

林分密度和立地类型对北京山区侧柏人工林根系的影响

该文采用土柱法对北京山区侧柏人工林的根系分布特征进行了调查研究.结果表明:林分密度、立地类型及其交互作用均对侧柏人工林根系产量与垂直分布有极显著的影响,并以林分密度的作用强度最大.侧柏林土壤表层的根长密度(P0.05)、根系表面积密度(P0.001)随着林分密度的增加而显著增加,但这种势态随土层加深变幅递减.直径1 mm的根系长密度所占比例、直径1 mm和1～2 mm根表面积密度所占比例以及根体积密度所占比例随林分密度的提高而显著提高的现象表明,在种内竞争前提下,侧柏林木通过提高个体细根产量而提高对土壤资源的利用强度,并获得有限的土壤资源.侧柏人工林林木根系的根长密度、根表面积密度随着立地条件的改善而显著降低,根长密度、根表面积密度在立地类型间的差异有随着土壤层次的加深而减小的趋势.阳坡薄土立地林木根长密度、根系表面积密度平均比阳坡厚土立地高20.4%和20.9%.该现象表明,在瘠薄立地上,侧柏林木通常采取提高根系吸收范围的对策获取有限的土壤资源.      

不同林龄胡杨克隆繁殖根系分布特征及其构型

以中龄林和成熟林胡杨为研究对象,采用挖剖面和根窗的方法,研究胡杨繁殖根系分布、根系构型,以及胡杨根蘖与繁殖根系构型之间的关系。结果表明:(1)细根(d<2 mm)的根长密度、根表面积密度,随深度增加呈现指数函数分布;(2)中龄林细根的根长密度、根表面积密度在0-90 cm各层都是显著大于成熟林的对应指标(P<0.05),成熟林的中等粗根(5 mm<d<20 mm)、粗根(20 mm<d)根长密度及根表面积在深层(70-90 cm)和中浅层(40-50 cm)都显著大于中龄林的对应指标(P<0.05);(3)在中龄林中,根表面积、根分枝数、根分形维数及平均分枝角度是分析根系构型的主成分因子,而在成熟林中,根体积、根分枝数及平均分枝角度是分析根系构型的主成分因子;根系各径级的主成分分析显示1-2 mm各个径级对根系表面积和根体积影响显著;(4)两种林龄繁殖根系上的不定芽及分蘖株数均无显著差异(P>0.05),且两种林龄的一级侧根数、分枝角度亦无显著差异(P>0.05);(5)对比两种林龄不同根序上的根蘖芽发现,二级根上不定芽个数均是同组一级根上不定芽个数的3-4倍;基于以上对胡杨根系的功能权衡的分析,得出:细根对胡杨根系构型有重要的影响,在胡杨根系功能权衡中扮演重要角色。     

旱作条件下水陆稻灌浆期根系生长特性研究

对旱作条件下水陆稻灌浆期根系生长特性作了比较研究,结果表明：（１）灌浆期根系的垂直分布不同,水稻的根系一般分布在０～４０ｃｍ土层,陆稻根系一般分布在０～６０ｃｍ土层,最深可达８０ｃｍ,且水稻总根系分布较浅（０～３０ｃｍ间占总量的８７．０２％～９６．６７％）,陆稻总根系分布较深（０～３０ｃｍ间只占总量的６１．４２％～８１．７０％）。因此,陆稻具有深扎根性。（２）除比根长参数外,不论是同一垂直位置,还是整个根系,陆稻的各根参数值远远大于水稻,甚至达３．２１倍。（３）旱作条件下,陆稻的比根长小于水稻,即陆稻的根直径略大于水稻,这可能是生态适应性的缘故。（４）陆稻的耐旱性强于水稻。     

根系分布形式和土壤质地对作物蒸腾量影响的模拟研究

根系吸水是土壤-作物系统水动力学的关键过程,作物根系的分布形式对蒸腾量的影响极大。基于数值模拟的方法对在黏壤土和砂壤土条件4种根系分布形式、不同潜在日蒸腾量条件下的土壤水分和蒸腾量进行系统研究。结果表明:对于根长30 cm的情况,在作物蒸腾过程中,根区深度范围内的土壤含水量变化明显,40 cm以下土层的水分基本不能被根系吸收利用。植物根系分布越均匀,越有利于根前期吸水,但后期吸水困难。砂壤土比黏壤土含水量的变化更快,且根区附近的土壤水分较黏壤土更易被植物根系吸收。     

水、陆稻根部性状的研究

选用来自日本、中国华北、东北、西北等地的粳型水稻品种8个和陆稻品种7个，在大田旱种和雾培条件下测其根系性状和叶片水势等。结果表明，在2种栽培条件下水、陆稻的根长、根数、根基粗、根中粗和根体积等性状相关显著；水、陆稻不同的品种间根系性状的差异均达极显著水平，陆稻品种的根比水稻品种的长、根的基部粗。陆稻品种的叶 片水势比水稻高，并且与根长、根基粗相关显著；水陆稻幼苗4叶期根基粗和灌浆期的根基粗相关极显著。因此水、陆稻苗期根基粗可以作苗期初步鉴定抗旱性的一种指标。     

黑核桃根系分布特征研究

【目的】研究黑核桃根系在土壤中的分布特征,为黑核桃的水肥高效管理提供理论依据。【方法】以5a生黑核桃为试材,采用剖面挖掘和分层取样法,利用植物图像分析系统和烘干称重法,分析不同土层的根系生物量密度、根系表面积密度和总根长密度。【结果】根系生物量密度、根系表面积密度和总根长密度在垂直和水平方向均呈现递减的趋势。在垂直分布上,根系垂直最深分布达到150 cm土层,0~70 cm土层是根系垂直分布的主要区域,该区域内根系生物量占垂直分布总量的85.45%。根系表面积密度最大值和总根长密度均出现在0~10 cm土层,分别为17.66 mm²/cm³和0.34 cm/cm³;在水平方向上,水平分布最远分布达到120 cm以上,距离树干0~80 cm是根系生物量水平分布的主要区域,该区域内根系生物量占水平分布总量的93.98%。根系表面积密度和根长密度最大值均在距离树干0~20 cm的区域,分别为0.12和0.43 cm/cm³。【结论】5 a生黑核桃根系垂直最深分布达到150 cm土层,水平分布最远分布达到120 cm以上。距树干0~80 cm,深0~70 cm的区域是黑核桃根系分布的主要区域,该土层应该作为肥水管理的重点区域。     

不同质地土壤中Cd胁迫对灌浆期小麦根际环境的影响

通过网室盆栽试验,研究砂土、壤土、粘土3种质地土壤上不同w(Cd)胁迫对灌浆期小麦根际环境的影响,测定小麦根的形态生理指标(根长、根系活力)、根际土壤酶活性(土壤脲酶、土壤蔗糖酶)、土壤w(Cd)及其有效态w(Cd)、小麦根和籽粒w(Cd)。结果表明,当w(Cd)≤40mg/kg时,小麦根长、根系活力和土壤酶活性均高于对照;当w(Cd)≥60mg/kg时,小麦根系生长受到抑制,土壤酶活性均明显下降。对于不同质地土壤,壤土上小麦根长、根系活力及土壤酶活性较砂土和粘土高;对w(Cd)来说,土壤w(Cd)依次为壤土>粘土>砂土,土壤有效态w(Cd)为砂土>粘土>壤土,小麦根w(Cd)为砂土>壤土>粘土,籽粒w(Cd)为砂土>壤土>粘土。说明壤土和粘土对Cd的吸附性较高,土壤中Cd的可利用性较差,因而Cd从土壤迁移到植株中较少;而砂土对Cd的吸附能力最差,进入小麦植株中也最多。因此,在壤土和粘土上种植小麦可在一定程度上减轻Cd的胁迫作用,能有效缓解Cd对小麦的毒害,而在砂土上种植小麦,Cd胁迫作用则表现的较为突出。     

陇南旱地油橄榄细根纵向生长力研究

以陇南市白龙江干热河谷地区的油橄榄作为对象,运用垂直剖面取土法,分析0~20、20~40 cm与40~60 cm土层的细根特征。结果表明:油橄榄细根（直径0~2 mm）的长度、表面积、体积、细根生物量和细根活力都随土层深度的增加而显著减小,0~20 cm中的各指标均占总数的50%左右;0~20 cm土层是油橄榄水分和养分吸收的重要部分,在施肥和灌水时应考虑最佳深度在0~20 cm以内,且灌水的最大渗透范围不应超过60 cm。不同径阶的（0<D≤0.2 mm、0.2<D≤0.5 mm、0.5<D≤1 mm、1<D≤2 mm）细根长度、表面积、体积、根尖数量都随土层纵向深度的加深而显著减小,而直径为0.2~1 mm的细根长度和表面积均占总长度和总表面积的80%左右,0.2~1 mm的细根是油橄榄养分和水分吸收的主体。     

The effects of water and nitrogen on the roots and yield of upland and paddy rice

It is of great significance to study the root characteristics of rice to improve water and nitrogen(N) use efficiency and reduce environmental pollution. This study investigated whether root traits and architecture of rice influence grain yield, as well as water and N utilization efficiency. An experiment was conducted using the upland rice cultivar Zhonghan 3(a japonica cultivar) and paddy rice cultivar Huaidao 5(also a japonica cultivar) using three N levels, namely, 2 g urea/pot(low amount, LN), 3 g urea/pot(normal amount, NN), and 4 g urea/pot(high amount, HN), and three soil water potentials(SWPs, namely, well-watered(0 kPa), mildly dried(–20 kPa) and severely dried(–40 kPa). The results showed that with decreasing SWP, the percentage of upland rice roots increased in the 0–5 cm tillage layer, and decreased in the 5–10 and 10–20 cm tillage layers, whereas paddy rice roots showed the opposite trend. With increasing amounts of N, the yield of upland and paddy rice increased, and the percentage of root volume ratios of the two rice cultivars in the 0–5 and 5–10 cm tillage layers increased, whereas that in the 10–20 cm tillage layer decreased. The roots of upland rice are mainly distributed in the 10–20 cm tillage layer, whereas most paddy rice roots are in the 0–5 cm tillage layer. These results indicate that the combination of-20 kPa SWP and NN in upland rice and 0 kPa SWP and LN in paddy rice promotes the growth of the root system during the middle and late stages, which in turn may decrease the requirements for water and N fertilizer and increase rice yield.     

不同品种和氮肥条件下水稻根系主要几何参数动态量化

目的建立基于生物量的水稻根系主要几何参数动态模型,为水稻功能-结构模型的研究奠定基础。方法于2008和2009年设置3个品种[两优108(V1,杂籼)、86优8(V2,杂粳)和南粳43(V3,常规粳稻)]和2个氮肥水平盆栽试验获取根系形态及根干重等指标,采用SPSSv13.0与Excel2007处理试验数据,RMSE检验模型。结果利用2008年观测资料,通过分析不同品种与施肥处理下水稻单株总根长及根直径与生物量间的定量关系,建立了基于生物量的水稻单株总根长动态模型;根据立体几何原理,构建了基于生物量的水稻总根体积与总根表面积动态模型。经2009年独立试验资料检验,单株总根长、总根体积及总根表面积的实测值与模拟值的RMSE分别为490.660cm/plant、131.859cm2/plant和2.532cm3/plant,说明模型拟合度较好。结论所建水稻根系主要几何参数模型具有一定机理性、解释性和通用性,对水稻功能-结构模型研究及水稻可视化奠定了基础。     

异质Cd胁迫对蚕豆和富集植物续断菊根系生长的影响

为了研究蚕豆和续断菊根系对异质Cd胁迫的生态学响应,探讨间作体系影响Cd累积的根系可塑性机理,以蚕豆和Cd富集植物续断菊为试验材料,设置异质Cd胁迫根箱模拟试验,将根箱平均分为左、右两室,分别填充Cd处理（50 mg·kg^-1）土壤和无Cd土壤,分别测定蚕豆和续断菊的根长、根表面积、根体积等形态指标,比较异质Cd胁迫对蚕豆和续断菊根系生长影响的差异。结果表明,异质Cd胁迫下,蚕豆的根长、根表面积、根体积表现为无Cd右室大于Cd胁迫左室,续断菊表现为Cd胁迫左室大于无Cd右室。蚕豆根系直径为0~0.5 mm、土壤深度为15~20 cm时,无Cd右室根长、根表面积和根体积是Cd胁迫左室的4.63、3.14倍和2.39倍;根系直径为0.5~1 mm和大于1 mm、土壤深度为30~35 cm时,无Cd右室根长分别是Cd胁迫左室的1.69倍和5.04倍,根表面积分别是Cd胁迫左室的1.78倍和5.05倍,根体积分别是Cd胁迫左室的1.85倍和33.00倍。续断菊根系直径为0~0.5 mm、土壤深度为0~5 cm时,Cd胁迫左室根长、根表面积和根体积是无Cd右室的1.66、1.36倍和1.57倍;根系直径为0.5~1 mm、土壤深度为35~40 cm时,Cd胁迫左室根长、根表面积和根体积是无Cd右室的2.86、2.16倍和2.81倍;根系直径大于1 mm、土壤深度为15~20 cm时,Cd胁迫左室根长、根表面积和根体积是无Cd右室的26.94、52.26倍和139.33倍。综上结果表明Cd胁迫抑制了蚕豆根系的生长,促进了续断菊根系的生长,这可能是蚕豆和续断菊间作模式修复Cd污染土壤的机理之一。     

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。