闽江福州段湿地草本植物叶片与细根功能性状对水盐梯度的响应

叶片和细根是植物获取资源最重要的器官,探究叶片、细根功能性状之间的相互关系及其对环境梯度变化的响应,有利于揭示植物对资源的利用情况以及对环境变化适应的生态策略。本文以湿地草本植物为研究对象,闽江流域福州段4个典型湿地为研究区域,设置了3条垂直于河道的调查样带,108个样方,选取7个叶功能性状以及5个细根功能性状指标,运用单因素方差分析、相关性分析、冗余分析等方法分析湿地草本植物叶片与细根功能性状对水盐梯度的响应。结果显示:(1)叶形指数和根组织密度变异系数最大;(2)叶厚、叶干物质含量、根体积、比根长随着水盐条件的增加而增加,比叶面积和根组织密度则随着水盐条件的增加而减小,冗余分析表明土壤含水量的影响更为关键;(3)比叶面积与叶面积、叶厚等呈极显著负相关;叶组织密度和叶干物质含量均与比根长、比根面积均呈极显著正相关;(4)地上和地下部分的功能性状在不同的水盐梯度下,一部分成对性状会呈现协同一致的趋势。研究结果说明,湿地草本植物对于水盐条件变化的适应能够通过叶、细根功能性状的相互调节而实现,具有较强的性状可塑性。

芦苇叶片、细根功能性状对水盐环境的响应——以闽江流域福州段为例

湿地植物通过调节自身叶片、细根功能性状增强对环境的适应能力。通过对植物叶片、细根性状间的相互关系及变异趋势的研究,能够有效了解植物地上、地下部分对环境的响应机制、对资源的利用情况以及植物生存策略的变化。本文以闽江流域福州段4个典型湿地为研究区域,以优势种芦苇为研究对象,测定不同水盐环境下芦苇8个叶性状及7个细根性状(形态性状和生态化学计量特征)的变化及其相关性,并探讨芦苇为应对不同水盐环境变化的生存策略。结果表明:芦苇叶片、细根功能性状对土壤含水量的响应较土壤含盐量更强烈。部分叶片、细根性状呈现显著相关;同时随着土壤含水量、含盐量的增加,芦苇地上、地下部分N含量之间和C:N之间呈正相关关系;而C含量之间呈负相关关系,体现芦苇对不同水盐环境的适应性。本研究中芦苇的叶片性状并不能反映其生存策略;在土壤含水量、含盐量高的环境下,细根采取“获取型”策略,整株的生存策略也偏向于“快速投资-收益型”;而在土壤含水量、含盐量低的环境下,细根与整株的生存策略则倾向于缓慢投资的一侧。综上体现了不同水盐环境下芦苇地上、地下部分的关联性以及种内变异表现出不同的生态策略,揭示了湿地植物在异质生境下独特的调节机制。

紫金山3种优势乔木细根功能性状的序级变化特征

【目的】明晰紫金山3种优势乔木细根功能性状在序级间的变化特征,为深入理解不同根序细根在地下生理生态过程中的作用提供理论依据。【方法】以紫金山3种优势乔木糙叶树、朴树和枫香为对象,采用随机区组设计设置3个20 m×20 m的样方,采集优势树种的细根,分析不同树种细根直径、比根长、比表面积、根组织密度、C、N及P含量等功能性状随序级的变化特征。【结果】1)树种对细根形态性状和化学性状都有显著影响,而序级只对细根直径、比根长、比表面积、细根N、P含量和C/N有显著影响。2)随着序级升高,3种优势乔木的细根直径和C/N呈现增加趋势,比根长、比表面积、N含量和P含量整体呈现减小趋势,根组织密度和C含量随序级增加没有明显的变化规律。3)在1~5级根中,朴树的直径最小,比根长和比表面积最大;糙叶树的根组织密度最大;朴树的C含量最高;枫香的C/N最小。在1级根中,糙叶树的N含量最高,朴树的P含量最高。糙叶树和枫香的细根生物量随着序级升高而增加,朴树的1级根生物量大于2、3级根生物量。4)主成分分析表明,3种优势乔木的细根功能性状分为两个变异维度,糙叶树偏向于资源获取型,朴树偏向于自主觅食资源获取型,而枫香偏向于不同策略的权衡。【结论】细根功能性状和多维度根系策略在树种之间存在差异,表明糙叶树和朴树细根对养分的获取效率较高,枫香细根养分获取效率较低;但枫香细根的分解速率可能快于糙叶树和朴树。

海岸草本植物细根、叶片功能性状及其与土壤因子的关系

植物根、叶是对环境敏感性最高的器官,探究根叶功能性状之间的相互关系以及对环境因子的响应,有助于揭示植物对资源的利用状况及其对环境的适生策略。为探讨沿海植物的适应策略,该文以平潭岛砂质海岸草本植物为研究对象,由海及陆设置了3个距离梯度,选取6个叶功能性状和5个细根功能性状指标,分析海岸植物叶片与细根功能性状及其对土壤因子的响应。结果表明:(1)根、叶功能性状变异系数幅度在潮间带最小,在距高海潮线30~60 m的梯度上最大。单叶面积、叶磷含量、根平均直径、根组织密度、根磷含量随着由海到陆的距离增加呈上升趋势;叶干物质含量、叶组织密度、比根长、比根面积呈下降趋势。(2)植物通过性状组合,在生长与防御间进行资源分配的权衡,表现在叶性状间、根性状间以及根-叶性状间具不同程度的相关性。其中,在地上-地下对应性状中,叶厚与根平均直径、叶磷含量与根磷含量呈极显著正相关;而比叶面积与比根面积、比根长,叶组织密度与根组织密度均未表现出显著的相关性。(3)土壤因子对海岸植物功能性状变化的解释度为52.05%,其中土壤含盐量的影响最大,其次是土壤含水量、电导率、pH值。总体而言,在恶劣的海岸环境下,由海向陆土壤含盐量、电导率、含水量及pH值逐渐下降,整体为低磷高盐碱,植物表现为不同的生存策略:距海近的植物采取“叶片资源保守型、根系资源获取型”策略;距海远的植物则采取“叶片资源获取型、根系资源保守型”。该研究结果为海岸草本植物对环境梯度变化的响应机制和适应性提供了一定参考价值,同时也利于通过分析土壤等环境特性按梯度筛选栽种适宜的物种,促进海岸植物的恢复和保护。

梵净山典型植被类型的根系真菌群落结构及功能类群特征研究

[目的]解析世界自然遗产地梵净山地区典型植被类型对真菌群落结构及功能的影响,为深入探讨可见的地上植物群落和未知的地下真菌群落结构间的关联机制提供数据支撑。[方法]以梵净山常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林和亚高山矮林3种植被类型为研究对象,高通量测序技术探讨根系真菌群落结构在植被类型间的差异,FUNGuild对真菌进行功能预测,并分析真菌群落与土壤性质、细根性状和叶性状间的关系。[结果]子囊菌门和担子菌门为优势真菌门,undefined saprotroph、丛枝菌根真菌、外生菌根真菌、植物病原菌、内生真菌、寄生性真菌和杜鹃花类菌根真菌为主要功能类群。常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林和亚高山矮林的显著差异功能类群分别是丛枝菌根真菌、外生菌根真菌和杜鹃花类菌根真菌。真菌群落组成在植被类型间存在显著差异,常绿阔叶林真菌多样性和Shannon指数显著高于常绿落叶阔叶混交林和亚高山矮林,而Bray-Curtis相异性指数在亚高山矮林显著低于常绿阔叶林和常绿落叶阔叶混交林。ABT分析表明,根碳含量是影响真菌丰富度的首要因子,叶干物质含量是影响真菌Shannon指数、Simpson指数和Pielou指数的首要因子。冗余分析揭示植被类型、土壤p H、根碳含量和叶碳含量显著影响真菌群落;方差分解分析表明植被类型对真菌群落的影响最大,其次是细根性状和土壤性质,叶性状影响最小。差分解分析表明植被类型对真菌群落的影响最大,其次是细根性状和土壤性质,叶性状影响最小。[结论]植被类型能显著影响真菌群落结构,真菌功能类群与植被类型间存在某种特定联系,植物性状对根系真菌群落的构建具有重要意义。

欧美杨107幼树叶片和细根的功能性状对臭氧剂量的响应

【目的】杨树的叶和细根在森林生态系统碳和养分(如氮、磷等)循环中起核心作用,但目前细根对臭氧(O_(3))胁迫响应的研究还较缺乏,尚不清楚叶和细根对O_(3)胁迫的响应差异。本研究旨在阐明叶片和细根这2个快速分解器官对O_(3)剂量的响应差异,为从植物地上-地下反馈角度理解杨树对O_(3)污染的响应机制提供科学参考。【方法】本研究采用开顶室气室装置设置5个O_(3)浓度水平,研究杨树叶片和细根功能性状指标对O_(3)剂量的响应是否存在差异。【结果】叶片单宁和细根磷含量表现出显著的兴奋效应,即毒性阈值之前为应激正效应,毒性阈值之后为抑制负效应。叶片饱和光合速率、细根生物量以及叶片和细根可溶性糖含量出现毒性阈值,但未观察到显著兴奋效应。水分利用效率以及叶、茎、粗根和总根生物量对O_(3)剂量呈现线性胁迫下降响应。碳、氮、可溶性糖、木质素含量以及木质素∶氮内稳性较强,沿O_(3)浓度梯度在叶片和细根中的分配未发生变化。磷、淀粉和总非结构性碳水化合物随O_(3)浓度升高分配到细根的比例增加;单宁表现为分配到叶片的比例先增加,当O_(3)剂量达到37.25μmol/mol·h时,分配到细根的比例增加。【结论】杨树叶片和细根的功能性状对O_(3)剂量存在响应差异。O_(3)胁迫增加了杨树细根中P和非结构性碳水化合物的储存比例,这可能是植物抵御O_(3)胁迫的一种应对策略。

土壤水分胁迫对红砂幼苗细根形态和功能特征的影响

通过盆栽人工模拟干旱试验,研究了土壤水分胁迫对红砂幼苗细根形态及功能的影响。结果表明:(1)随胁迫程度的加剧红砂幼苗细根直径和体积呈减小趋势,而根长、比根长、表面积、比表面积均呈增大趋势,表明在胁迫条件下,红砂幼苗细根可通过根长、比根长、表面积、比表面积的增加与直径和体积的减小来适应逆境胁迫。随根序的升高红砂幼苗细根直径呈增大趋势,而根长和比根长表现出减小趋势,比表面积呈先升高后降低的趋势。(2)随胁迫程度的加剧红砂幼苗细根全C含量呈降低趋势,而全N含量先呈明显的降低趋势,后呈升高趋势,表明在中度胁迫下红砂幼苗细根呼吸作用明显降低。随根序的升高红砂幼苗细根全C含量呈增加趋势,而全N含量呈下降趋势,表明红砂幼苗较低级根序具有较强的呼吸作用与代谢活性。(3)红砂幼苗细根根长与全C含量之间呈极显著正相关关系;直径与全C含量之间呈显著正相关关系;比根长与C含量呈显著负相关关系。

黄土丘陵区植物叶片与细根功能性状关系及其变化

通过植物叶片功能性状(比叶面积、叶组织密度、叶氮含量)和细根功能性状(比根长、根组织密度、根氮含量)间的相互关系,分析植物对环境的适应途径;然后根据性状间的差异进行了层次聚类,将物种划分为3大功能型,并分析了不同功能型对环境的适应策略。结果表明:黄土丘陵区延河流域149种植物的叶氮含量与比叶面积和根氮含量正相关、与叶组织密度负相关,比根长与根组织密度负相关,除了根氮含量,其余根性状与叶性状不相关。此外,功能性状间关系变化和适应策略在不同功能型之间也存在差异。功能型1的植物具有最强的耐旱力和防御力;功能型3的植物具有最强的养分维持能力用以对抗营养贫瘠的环境;功能型2的植物居中,生长速率最高,具有较强的竞争力、分布最广;根据C-S-R理论,功能型1和3属于"胁迫忍耐型"策略(S策略),功能型2则属于"竞争型"(C)和"干扰型"(R)策略的综合。研究结果为黄土丘陵区植被恢复规划及物种配置等提供依据。

水曲柳不同颜色细根生理功能变化

该研究对23年生水曲柳不同颜色细根全氮含量、质膜透性、根系活力和呼吸速率进行了研究。结果表明:①不同颜色水曲柳细根全氮含量随根序升高而显著减小,1级褐色根和皱缩根全氮含量均较高;②随着颜色的加深,细根质膜透性呈现出显著的上升趋势,白色根质膜透性最低,皱缩根质膜透性最高;③1级根细胞呼吸速率不随全氮含量增加增大,而与根活力具有密切关系。根活力高,呼吸速率越大,反之,呼吸速率越小。

10年生杉木人工林叶片和细根功能性状对土壤磷添加的响应

[目的]揭示10年生杉木人工林叶片、细根功能性状对土壤磷添加的响应,为提高杉木人工林生产力提供科学依据。[方法]在10年生杉木人工林中设置P_(0)(对照)、P_(1)、P_(2)、P_(3)、P_(4)、P_(5)共6个处理,土壤施磷量分别为0、60、120、180、240、300 kg·hm^(−2)·a^(−1),进行了3年模拟磷沉降控制试验,分析了叶面积(LA)、比叶面积(SLA)、叶组织密度(LTD)、叶干物质含量(LDMC)、比根长(SRL)、比根表面积(SRA)、根组织密度(RTD)、可塑性指数(PI)的响应及功能性状之间的相关性。[结果]在土壤磷缺乏情况下,随着施磷浓度程度的增加,杉木的LA、SLA、SRL、SRA均先增加后降低,LTD、LDMC、RTD均先减小后增加。在不同施磷处理下,杉木叶片、细根功能性状的PI平均值分别为0.21、0.16,CV的范围为3.9%~15.9%,属于较弱变异。杉木叶功能性状LTD与LA、SLA在P_(0)、P_(2)处理下呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)负相关,LTD与LDMC在P_(1)处理下呈显著正相关(P<0.05);SLA与LA在P_(0)、P_(3)处理下呈显著正相关(P<0.05),SLA与LDMC在P_(4)处理下呈极显著负相关(P<0.01)。杉木细根功能性状SRL与SRA在P_(0)、P_(3)、P_(4)、P_(5)处理下呈极显著正相关(P<0.01),SRL与RTD在P_(3)、P_(4)处理下呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)负相关;RTD与SRA在P_(0)、P_(2)、P_(3)、P_(4)、P_(5)处理下呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)负相关。[结论]杉木通过协调叶片和细根功能性状的耦合关系响应不同梯度的土壤磷添加,进而形成应对土壤磷含量变化的生存策略。本研究表明,适当的磷添加(P_(2)、P_(3))有利于10年生杉木人工林的土壤养分吸收和生长。

中国东北温带3种木质藤本植物细根解剖和形态性状研究

【目的】研究温带木质藤本植物细根的功能性状及其潜在吸收能力。【方法】选取中国东北温带3种代表性木质藤本植物,即缠绕类藤本狗枣猕猴桃和北五味子、卷须攀援类藤本山葡萄为材料,研究了1~5级细根的解剖、形态、分支结构和吸收根组成。【结果】随着根序的增加,狗枣猕猴桃和北五味子的皮层厚度有增加趋势,而山葡萄则呈降低趋势。3种藤本植物的中柱直径均随根序增加而显著增粗,但是皮层厚度与中柱直径比值显著下降。皮层的存留状态显示,所有树种吸收根的比例均随根序增加而明显下降,1级根是典型的吸收根。从1级根至5级根,3种藤本植物比根长显著降低,直径显著增粗,组织密度增加,但是分支比仅在山葡萄中呈现单调的降低趋势。树种对各根系性状有显著的影响,但是与根序的影响存在交互作用。与其他2个缠绕类藤本植物相比,卷须攀援类藤本山葡萄中柱直径较大,皮层厚度与中柱直径比值较低,而2、3级根的分支比明显更高。与本地区其他类群植物相比,3种藤本植物1级根的平均直径较粗、比根长较低,而平均组织密度介于草本蕨类和其他木本植物之间。【结论】细根解剖和形态性状在3种藤本植物间存在明显差异,但是这些性状随根序变化的规律与其他木本植物较一致。与本地区其他类群植物相比,藤本植物1级根形态特征表现出了较为独立的特点。

疏叶骆驼刺与花花柴互作对氮素固定和根际微生物的影响

植物种间的相互关系通过相关微生物直接或间接的影响来实现。豆科与非豆科植物的互作是研究植物种间关系的理想模型,但是对其互作关系中氮素固定和微生态过程尚不明确。以塔南荒漠优势植物疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia Shap.)(豆科)和花花柴(Karelinia caspia(Pall.) Less)(菊科)为研究对象,研究了在不同生境(自然和小区)下两者互作对氮素固定和根际微生物的影响。结果表明,在自然和小区两种生存环境下疏叶骆驼刺与花花柴都有氮素转移特征,并且这种转移特征在自然生境下更为明显。在自然生境中从疏叶骆驼刺转移到花花柴的氮素占花花柴总氮的50%左右,而在小区生境中只占30%左右。互作改变了花花柴各组织的化学计量比,在互作条件下花花柴叶片氮素含量比重增加。此外,疏叶骆驼刺与花花柴的互作降低了前者的根际细菌群落的Shannon index,并且改变了其根际土壤细菌的基因功能。互作对花花柴根际微生物群落没有显著影响,但在互作条件下疏叶骆驼刺根际土壤细菌中参与氮素转运的相关基因丰度显著高于单独种植,其中对细根根际土壤细菌的多样性及其基因丰度影响最大。且互作降低了疏叶骆驼刺细根的氮含量。因此,疏叶骆驼刺细根可能是疏叶骆驼刺和花花柴互作的关键部位。本研究为荒漠植被保护与恢复提供了科学依据。

急尖长苞冷杉幼苗根系特征对海拔、林龄及土壤因子的响应

为阐明藏东南不同龄级急尖长苞冷杉幼苗根系生长及细根功能性状对高寒亚高山生境的适应机制,以藏东南色季拉山1~10 a生急尖长苞冷杉幼苗为研究对象,分析急尖长苞冷杉幼苗根系生长及细根功能性状随林龄、海拔的变化特征及其对环境因素的响应。结果显示:(1)林龄对急尖长苞冷杉幼苗根系生长及细根形态有极显著影响(P<0.001),幼苗水平与垂直根长、根组织密度、根干物质含量均随林龄的增加逐渐增大,但细根比根长、比根表面积随林龄的增加逐渐减小;海拔仅对根组织密度有显著影响(P<0.05);林龄与海拔的交互作用对细根功能性状有显著影响,但对根长影响不显著。(2)土壤因子对幼苗根系水平根长和垂直根长的累积解释率分别为67.94%和57.32%,而对细根比根长、比根表面积、根组织密度、根干物质含量的累积解释率分别为42.32%、42.72%、64.58%、57.52%。(3)全钾、速效磷和全钾、溶解性有机碳分别是影响各龄级冷杉幼苗水平和垂直生长的关键土壤因子,SWC影响冷杉幼苗比根长、比表面积以及根组织密度的关键因素,而幼苗根干物质含量则主要受硝态氮影响。研究表明:急尖长苞冷杉幼苗可能通过改变根组织密度适应海拔梯度的环境变化;土壤养分条件较好且水分条件优越的生境更适宜于急尖长苞冷杉幼苗的定植更新。

亚热带天然常绿阔叶林林下9种灌木细根形态和C、N化学计量特征

林下灌木是亚热带常绿阔叶林重要的构成部分,但林下灌木细根功能性状变异规律及地下生态策略仍不清楚。以福建建瓯万木林自然保护区内9种灌木为研究对象,对细根直径、根长、比根长、组织密度、碳浓度和氮浓度6个细根性状进行研究,采用序级划分法,分析不同树种细根性状序级间的变化特征、常绿和落叶灌木细根性状之间的差异,不同序级细根性状之间的关系以及细根性状变异维度。结果表明:树种和序级对9种灌木细根形态和化学性质有显著影响。直径、根长、根组织密度随着序级的增加而逐渐增加,比根长和氮浓度逐渐减小,碳浓度在序级间的变化趋势不一,未表现出明显的规律。落叶灌木细根直径、根长和氮浓度均显著高于常绿灌木,碳浓度和组织密度显著低于常绿灌木,表明与常绿灌木相比落叶灌木更偏向于资源获取型生态策略,常绿灌木则更偏向于保守型策略。灌木细根在不同序级间的直径与比根长、组织密度,氮浓度与组织密度有较强的相关性,细根其他性状间的关系并不密切或因序级而异。主成分分析结果表明灌木细根性状变异沿一个主成分轴发生变异,该轴表示灌木细根的资源获取和保守的权衡策略。

郭岩山不同海拔丝栗栲细根功能性状及其与土壤因子的关系

为揭示丝栗栲(Castanopsis fargesii)细根功能性状对环境变化的适应机制,对郭岩山500、700、900 m海拔处丝栗栲细根功能性状及其与土壤因子的关系进行研究。结果表明,丝栗栲细根生物量与细根根长密度、表面积密度、组织密度及体积密度呈正相关,细根根长密度、体积密度、表面积密度和比根长4个性状间均呈极显著正相关关系,且均与细根组织密度呈显著负相关。根际土含水量、C和N含量与细根比根长、根长密度、体积密度、表面积密度均存在显著正相关关系,而土壤容重与细根组织密度呈正相关。海拔700 m的细根生物量、根长密度、表面积密度及体积密度显著大于海拔500和900 m的。500和900 m海拔的根长密度、表面积密度与土壤深度呈负相关,而500 m海拔细根的组织密度与土壤深度呈正相关。因此,郭岩山丝栗栲通过改变细根功能性状来适应海拔和土壤的变化。

燃煤细颗粒声波团聚过程的数值模拟

在利用碰撞效率对声波同向团核函数理论进行合理修正的基础上,提出均方根团聚核函数,实现对传统的颗粒声波团聚核函数的合理优化.利用欧拉双流体模型耦合群体平衡模型的方式对实验中的颗粒声波团聚过程进行了数值模拟.结果表明:相比传统线性相加形式的团聚核函数,在亚微米区域以及参与碰撞团聚的颗粒粒级充分接近的区域,声波团聚核数分别被优化了35%和25%~33%.在颗粒粒径的全尺度范围内,利用均方根团聚核函数进行的数值模拟更加贴近实验值.

毛竹向撂荒地扩展过程中细根性状变化特征

为探索毛竹林向撂荒地扩展过程中细根性状的可塑性反应规律,以毛竹-撂荒地扩展界面为对象,比较不同扩展阶段毛竹细根质量、比根长、根长密度、细根C、N、P含量、C/N和N/P的变化。结果表明,随着毛竹扩展,细根质量和根长密度增加、比根长降低;细根C含量、C/N和N/P升高,细根N含量和P含量降低。与扩展前期相比,扩展后期细根质量、根长密度、细根C含量、C/N和N/P分别增加了197.01%、92.80%、5.41%、26.26%和108.25%;细根比根长、N含量和P含量分别下降了32.71%、16.29%和57.69%。细根N含量、P含量、C/N与细根质量和比根长的相关性达到显著水平,毛竹细根养分含量与细根形态性状协同发生变化。0~1 mm细根具有比1~2 mm细根更低的根质量,但具有更大的根长密度和比根长,0~1 mm细根质量、根长密度和比根长的平均值分别为835.26 g/m^3、7 208.36 m/m^3和9.38 m/g;1~2 mm细根质量、根长密度和比根长平均值分别为1 202.10 g/m^3、2 530.03 m/m^3和2.47 m/g。随着毛竹扩展,毛竹细根性状随着环境的变化而发生了相应的变化,具有明显的可塑性。同时,0~1 mm细根比1~2 mm细根具有更强的资源利用能力,在毛竹生长中具有重要的地位。

毛竹向阔叶林扩展过程细根可塑性变化

【目的】探索毛竹向阔叶林扩展过程中细根可塑性变化规律,可以更好地揭示毛竹扩展的细根策略。【方法】以毛竹-阔叶林扩展界面为研究对象,采集不同扩展阶段、不同年龄毛竹的细根,并分径级(0~1和1~2 mm)测定细根生物量、根长密度、比根长、细根碳氮磷含量及比值。【结果】1)不同扩展阶段毛竹细根生物量、根长密度、比根长、细根N含量和N∶P的差异达到显著或极显著水平。随着毛竹扩展,细根生物量、根长密度上升,比根长下降,P含量先上升后下降,N∶P先下降后上升,细根性状随环境的变化发生了适应性改变。2)随着毛竹扩展,不同年龄毛竹细根性状的变化规律不同,具有“互补效应”。1年生毛竹细根在扩展前沿具有最大的比根长,能够更高效的利用土壤资源。3)不同等级细根生物量、根长密度,比根长具有显著差异,其中0~1 mm细根生物量、根长密度和比根长分别是1~2 mm细根的1.82、6.70和3.54倍,0~1 mm细根比1~2 mm细根具有更强的资源利用能力;随着毛竹的扩展0~1 mm细根的比根长变化幅度大于1~2 mm细根,细根生物量和根长密度小于1~2 mm细根。【结论】随着毛竹的扩展,生长环境发生变化,细根性状发生了明显的变化,具有较强的可塑性。同时,不同年龄毛竹细根性状变化规律存在明显差异,这种差异性可能使鞭-竹系统更好的发挥集团优势,在竞争生长中处于有利地位。

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。

环境因子对林木细根功能性状的影响研究进展

细根可以从土壤中吸收水分和养分,还能合成多种生物活性物质来调节植物的生长发育,在植物的生长发育过程中起到重要作用,其中细根结构和功能是衡量植物根系能力的重要指标。在查阅国内外有关林木细根结构和功能研究文献的基础上,分别从土壤养分、水分、温度和土层、海拔以及营林措施等方面综述环境因子对林木细根结构和功能的影响,分析林木细根对环境因子的响应规律,指出当前研究存在的问题,并提出今后研究的方向。