氮素浓度对“新温185号”核桃细根密度和分布的影响

以新疆核桃主栽品种"新温185号"为试材,通过设置不同施氮处理,采用根钻取样法和图像扫描分析法,对不同氮素供应水平下核桃细根(直径≤2mm)的空间分布和细根根长比例进行了研究。结果表明:在垂直方向上,细根根长密度随着土层深度的增加呈现出先增大后减小的变化趋势,0～70cm深度土层是"新温185号"核桃细根集中分布区域;在水平方向上,距离树干150cm以内是核桃细根集中分布区域,细根根长密度随着与树干距离的增加而减小;各施氮处理核桃细根根长密度显著高于对照,随着施氮量的增加,核桃细根根长密度和总根长中细根长度比例呈现出先升高后降低的变化趋势,表现为中氮处理(单株施氮量1.2kg)>高氮处理(单株施氮量1.8kg)>低氮处理(单株施氮量0.6kg)>对照(单株施氮量0kg)。"新温185号"核桃的栽培应加强距离树干150cm以内0～70cm深度土层的水肥管理,适量施氮能够促进细根形成,氮素亏缺和过量均不利于细根生长。

沙地樟子松不同切根密度育苗的研究

通过对 14个切根密度苗的研究得出樟子松切根苗密度不同 ,质量也不同 ,苗木的径根比随密度的增大而增大 ;苗大的干物质随密度的增大而降低 ,地上部分干物质大于地下部分干物质 ;造林成活率随径根比的减小而增大 ;苗木密度在 12 0～ 2 2 0株 m2 之间是苗木质量较好且获得较大效益的合理密度 ;苗圃可根据经济评价指标确定适合自己的合理密度。

两个玉米杂交种抗旱性的差异 Ⅰ.水分关系和根密度

已鉴定出种间和基因型间几个生理特性及形态特性对干旱胁迫反应的差异。一些学者曾研究对土壤水分胁迫敏感性不同的玉米基因型之间的差异。Dube等(1974)发现,抗旱和不抗旱品系之间无论叶水势高低,在净光合作用、蒸腾作用及叶片气孔阻抗上均无差异。

春季有限灌水对海河平原冬小麦根系生长及籽粒产量的影响

旨为明确海河平原春季限水灌溉对冬小麦根系生长及籽粒产量的影响,对减少灌溉用水、提高水分利用效率具有重要的意义。以石麦22为供试材料,设置传统春季2次灌溉(W2)、春季1次灌溉(W1)和春季不灌溉(W0)3个灌水次数处理,其中W1基于春季3,4,5,6叶龄(3L、4L、5L、6L)设置4个单次灌溉时间处理。结果表明,与W2相比,W0和W1产量分别降低54.6%,24.4%,W1在4L灌溉产量最高,产量构成降低效应不显著。限水灌溉降低了冬小麦总根质量密度和根长密度,在开花期W1总根质量密度显著降低17.2%,W0总根质量密度、根长密度分别显著降低47.5%,35.1%。并且W1条件下,4L的根总根质量密度和根长密度最大。根系的垂直分布显示,减少灌溉次数增加了根系在40 cm以下土层的分布,但W1随着灌溉时间的推迟,深层土壤的根系分布减少,根系活力增加。其中,在开花期,4L在120~160 cm土层、160~200 cm土层、200~240 cm土层比6L分别显著高出28.8%,14.2%,36.5%。限水灌溉条件下根系特征和产量的相关性和通径分析表明,拔节-开花期总根质量密度和根长密度对产量有正效应,3L和4L处理开花期总根长密度对产量的直接贡献最大。总体来讲,4L处理在拔节-开花期的根系总量较高,并且增加了40~240 cm深层根系分布和根系活力,穗数和穗粒数较高,有利于缓解限水灌溉导致的冬小麦产量的降低,可作为海河平原冬小麦限水灌溉有效方式。

草本植物根系对喀斯特边坡浅层稳定性的影响

为明确草本植物根系对喀斯特边坡浅层稳定性的影响规律,在重庆酉阳选取典型喀斯特坡地分上、中、下坡位种植沿阶草(Ophiopogon bodinieri H.)和拉巴豆(Dolichos lablab L.),并以裸地为对照,取样测定土壤性质和根系性状,利用无限边坡稳定分析模型计算边坡安全系数,通过建立结构方程模型确定影响边坡稳定的关键根系性状。结果表明:(1)沿阶草和拉巴豆处理的边坡安全系数较对照分别提高了149.97%—179.96%和52.27%—75.53%,二者提高效果最优的坡位分别是下坡和上坡;(2)两种草处理的土壤粘聚力是对照的1.97—5.11倍,沿阶草的根质量密度显著大于拉巴豆,是拉巴豆的2.78—5.99倍;(3)土壤粘聚力与边坡安全系数相关性最强,二者呈对数函数关系,结构方程模型表明根质量密度是影响边坡稳定的关键根系性状。研究认为喀斯特坡地上坡宜选择直根系草本植物,而下坡宜选择须根系草本植物,且根系质量密度大的植物有利于边坡稳定。本研究可为科学应用草本植物解决喀斯特坡地边坡失稳提供理论依据。

不同草本植物根系对土壤渗透性的影响

[目的]揭示当地排土场不同草本植物根系对土壤渗透性的影响,阐明预测草本植物根系提升土壤渗透性的最优指标,并得出草本植物根系提升土壤渗透性的最佳径级,为排土场生态修复植物选择提供重要依据。[方法]以海州露天矿排土场为研究地点,以轴根型紫花地丁、根蘖型苦荬菜和根茎型水麦冬为研究对象,采用图片像素换算法量化3种根系在不同土层深度范围内的根系分布特征;并结合渗透试验获取3种草本植物原状根土复合体的渗透参数,进而探究了根土复合体根系分布参数与渗透参数的关系。[结果]3种草本植物均能提升土壤的渗透性能,轴根型、根茎型和根蘖型根土复合体的初始入渗率、稳渗率、平均渗透速率、渗透总量相较于素土分别提升82.23%~254.99%,85.59%~307.63%,72.02%~325.91%,62.93%~246.98%。3种草本植物根系的根长密度和根表面积密度与根土复合体的渗透参数均呈现线性相关,根表面积密度的相关性强于根长密度。3种根系对土壤渗透性的增强作用主要归功于0.5 mm<D≤1.5 mm径级,它们均存在提升土壤渗透性的最佳径级。[结论]草本植物根系能够提升土壤渗透性,根表面积密度是最佳预测指标,且不同根系均存在最佳径级。

特定土壤条件下“新温185”核桃根施氮磷钾肥细根根长密度效应研究

以"新温185"核桃(Juglans regia'Xinwen185')为试验材料,通过"3414"肥料效应田间试验,采用根钻取样法和图像扫描分析法,研究了特定土壤养分条件下根施氮(N)、磷(P)、钾(K)肥对"新温185"核桃细根根长密度的影响,以期为"新温185"核桃土壤养分的科学管理提供依据。结果表明:"新温185"核桃细根根长密度(C)的正平方根(Sqrt C)同P肥与K肥的交互作用(P×K)、N肥的施用量(纯氮量,N)、N肥施用量的自乘(N^2)存在极显著(P=0.000)的线性相关关系,即■。特定土壤条件下(碱解N 77.7 mg·kg^(-1),有效P 14.3 mg·kg^(-1),速效K 77.3 mg·kg^(-1)),根施P、K肥对核桃的细根根长密度效应不显著,P、K肥的交互作用对细根根长密度存在负效应,当N肥施用量(纯量)小于1.34 kg·株^(-1)时,对"新温185"核桃细根根长密度存在正效应,反之则存在负效应。

南疆枣麦复合系统中冬小麦根长密度、根表面积密度分布特征研究

在冬小麦成熟期采用根钻法采集单作冬小麦及与3、5年生枣树问作的冬小麦根样，利用Win—SURFERV．8．0软件进行根系根长密度、根表面积密度的分析，同时进行冬小麦经济产量和地上部生物量的测定。结果表明，相比单作冬小麦，间作冬小麦的产量（P=0．0003）和地上部生物量（P=0．001）均显著下降。间作和单作冬小麦根长密度、根表面积密度随土层深度的增加而逐渐减少。与3、5年生红枣问作的冬小麦20—60enl土层的根长密度值比单作冬小麦20～60cm土层的根长密度值分别减少了30．1％、46．2％：与3、5年生红枣间作的冬小麦20～40cm土层的根表面积密度值比单作冬小麦20～40cm土层的根表面积密度值分别减少了18．7％、31.3％。间作冬小麦根系与枣树的根系在20～60cm土层中生态位重叠，导致物种间根系竞争。5年生枣树较3年生枣树对间作冬小麦根长密度值、根表面积密度值的变化和分布影响较大。

求解BWRS方程中密度根的数值方法

介绍了运用弦截法和抛物线法求解BWRS状态方程中密度根的简便快捷的途径,给出了详细的求解过程;结合计算实例对结果进行了分析。同时用两种密度的单位进行求解,两种单位分别适应于不同情况下的需要,给工程实际计算带来了方便。

柠条锦鸡儿细根根长密度与土壤水肥垂直分布特征及相关性研究

以柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)细根为研究对象,在赤峰市敖汉旗黄花甸子流域研究区,运用EPSON根系扫描仪和Winrhizo根系系统对柠条锦鸡儿细根特征进行分析,研究了柠条锦鸡儿细根根长密度随不同土层深度变化规律以及其与土壤养分和含水率的关系。结果表明:柠条锦鸡儿细根根长密度随土层深度的加深,总体呈递减的趋势,细根根长密度于0~20cm层达到最大值;通过细根特征与土壤养分和含水率分析,发现柠条细根根长密度与土壤养分相关性最大,与含水率相关性不明显。该研究旨在为北方农牧交错带植被恢复提供参考依据。

基于探地雷达途径的小叶杨粗根空间分布特征研究

根系研究一直是生态学领域一项极具挑战性的工作,传统研究方法具有多种局限性,因此应用非侵入式方法开展根系研究具有重要实践意义。以黄河漫滩地生长的不同胸径大小(45~104.5 cm)小叶杨共40株为研究对象,应用探地雷达(GPR)技术测定粗根(粗度≥1 cm的根系)空间分布情况,并对1~2、2~3 cm和>3 cm 3个径级粗根进行分类统计,综合研究小叶杨粗根空间分布特征。结果表明,1)在垂直方向0~80 cm范围内,粗根密度以20~40 cm处最大,为8.17 roots/m,其中径级2~3 cm粗根密度占比由23.7%增加至47.2%。2)在水平方向5 m范围内,粗根密度逐渐下降,在1 m处密度值最大,为5.24 roots/m,其中径级1~2 cm粗根密度占比在2 m处最低,为49%,而径级2~3 cm和>3 cm在2 m处最高,分别为34%、17%。3)粗根密度随着胸径径级的增加由15.34 roots/m增加至28.16 roots/m,但不同胸径水平下各径级粗根密度特征存在明显差异,径级1~2 cm的粗根是差异存在的主要原因(P=0.000)。4)粗根密度主要受到胸径和冠幅的影响,此外,在水平方向3~5 m范围和垂直方向20~40 cm处的粗根密度对胸径、冠幅和树高响应更敏感。研究结果表明,探地雷达可以有效实现对粗根空间分布及树体根径大小估算研究,并在以后的根系研究中有重要应用价值。

基于根氮质量密度分布模拟土壤-冬小麦系统中的水分运移

近年来,水资源短缺问题日益突出,节水农业成为研究热点,其中最主要的课题当属探索作物根系吸水规律并准确地模拟土壤-作物系统中的水分运移.通过设置冬小麦(苗期)室内水培实验,本文探索了冬小麦根系吸水功能与根氮质量之间的关系,并据此建立了根系吸水模型,之后,通过冬小麦(苗期)室内砂培土柱实验,对该关系和基于根氮质量密度的根系吸水模型进行了检验验证,模拟分析了土柱实验各处理条件下土壤-冬小麦系统中的水分运移规律.结果表明:冬小麦根系吸水(蒸腾)与根氮质量呈较好的线性相关(R2=0.99),基于根氮质量密度可建立根系吸水模型,并模拟冬小麦各生长阶段土柱中的土壤水分动态,剖面含水量的模拟值与实测值吻合较好,两者间的均方根差均在0.007 cm3cm-3之内.

南疆枣麦间作系统中根长密度、根表面积密度分布特征

在和田地区的冬小麦成熟期和枣树扬花期采用根钻法采集单作小麦、单作5a生枣树、枣麦间作系统根样，利用Win-SURFERv．8．0软件进行根系根长密度、根表面积密度分析，并在小麦和枣树成熟阶段进行经济产量和地上部生物量测定，通过土地当量比进行间作系统评估。结果表明，枣麦间作系统枣树和小麦的产量和地上部生物量均显著下降。枣麦间作系统产量和地上部生物量土地当量比（1．383和1．322）均大于1，相比相应单作模式，有较高的总产量和土地利用效率。间作条件下的小麦和枣树根长密度、根表面积密度比单作相应土层根长密度、根表面积密度小。间作小麦20～60cm土层根长密度值比单作小麦相应土层根长密度值减少46．2％；间作红枣20～60cm土层根长密度值、根表面积密度值比单作红枣相应土层根长密度值、根表面积密度值减少34．5％和31．2％。5a生枣树与小麦根系在20～60cm土层生态位重叠，促使间作小麦和间作枣树根长密度、根表面积密度分布不均匀。

上海公园绿地植物群落骨干树种根系分布特性

为实现城市公园绿地群落树种的合理配置,形成稳定健康的群落有机整体,研究以上海世博公园不同立地类型和植物群落为对象,采用Tree Radar树木雷达检测(TRU)方法,对广玉兰等7个绿化骨干树种进行根系检测,探寻不同树种、不同立地、不同群落及其交互作用下根系分布特征。结果表明:根系水平分布的特征为距离树干越远,根系密度越小;垂直方向根系分布以60~120 cm土层密度较高,而0~60 cm、120~200 cm两个土层根密度较小且相近。在树种配置上,榉树、女贞比较适宜根系空间狭小的栽植区域。在林地,主、次干道旁绿地3种立地类型中,林地土壤条件最有利于根系的生长。在乔木、乔草、乔灌草3种群落类型中,乔草、乔灌草复合群落更有利于骨干树种深层次根系形成。树种、立地和群落之间存在一定的交互作用。因此,在林地中配置乔草、乔灌草复合群落更有利于骨干树种根系延展和深根系形成,保障不同植物地下营养空间的合理分配。

基于探地雷达的法桐行道树粗根分布特征研究

为了揭示法桐行道树地下根系的分布特征及其影响因素,以期为南京市的行道树养护管理提供参考。通过无损探测技术对南京市热河路随机70株法桐进行根系探测,采用单因素方差分析法和相关性分析法比较不同水平距离及深度根系密度的差异和地上指标与根系分布的相关性。结果显示:(1)法桐行道树的粗根密度在水平方向上随着距树干中心距离的增加而减小;在垂直方向上,粗根数量在0~40 cm深度范围内随土层深度增加而增多。(2)热河路法桐行道树的树干空腐情况表现中等,空腐情况为Ⅱ级的树木样本占19%,Ⅲ级和Ⅳ级均占30%,Ⅴ级则占21%。(3)水平方向上,根系分布密度与树高、胸径、冠幅等3个指标存在显著正相关(P<0.05),随着水平距离增加,相关性逐渐减小。其中,相关性尤为显著的是胸径大小,且粗根分布密度随胸径增大而增加。垂直方向上,根系数量仅与胸径大小存在显著正相关(P<0.05),在20~40 cm范围内呈现最强的相关性。(4)树干内部空腐(树干健康程度)与水平及垂直方向的粗根分布均不存在显著相关性(P>0.05)。结果表明,法桐行道树根系分布与树木生长存在紧密联系,根系生长与树木胸径的相关性最为显著;树木内部空腐与根系分布不存在较强的相关性,但树干边材腐朽可能会导致根系生长不良;园林养护部门应及时采取有效的管护措施,从老树复壮、土壤水分控制、铺砖材料更新等多方面展开养护行动。

草本植物根系类型和分布对根土复合体无侧限抗压强度的影响

为了探究草本植物根系类型和分布对根土复合体无侧限抗压强度的影响,采用图片像素转换法确定轴根型紫花地丁、根蘖型苦荬菜和根茎型水麦冬在不同土壤深度的根系分布特征;并利用无侧限抗压试验获取3种草本植物根土复合体的应力-应变曲线,量化根土复合体的抗压强度,探究根土复合体破坏面根系参数与黏聚力增量的关系。研究结果表明,在0~8 cm土壤深度范围内,随土壤深度的增加,轴根型紫花地丁和根茎型水麦冬的根长密度RLD、根表面积密度RASD、根面积比RAR逐渐减小,而根蘖型苦荬菜的RLD、RASD、RAR出现了先增大后减小的趋势。3种草本植物根系分布特征参数的量化结果均表现为紫花地丁>水麦冬>苦荬菜。根茎型水麦冬提升土体抗压强度的能力最优,其根土复合体黏聚力增量分别是紫花地丁和苦荬菜黏聚力增量的1.42、2.6倍。3种草本植物破坏面的RLD、RASD和RAR均表现为水麦冬最大,苦荬菜最小,紫花地丁居中。苦荬菜破坏面根系参数与黏聚力增量无相关性。对于轴根型和根茎型草本植物,根土复合体破坏面的3个根系分布参数中,RAR与黏聚力增量的相关性明显高于RLD和RASD。因此,RAR可以作为预测根茎型和轴根型草本植物提高土体抗压强度能力的重要参数。

柠条锦鸡儿细根表面积密度对土壤水分空间分布的响应

为研究柠条锦鸡儿(Caragana microphylla)细根与土壤水分的空间关系,以内蒙古农牧交错带10 a生柠条锦鸡儿细根为研究对象,对细根表面积密度与土壤含水率之间的关系进行了初步探讨。分别对柠条锦鸡儿细根和土壤水分的空间分布情况进行研究发现,垂直和水平土层方向各标准地柠条锦鸡儿细根表面积密度与土壤含水率均呈极显著相关,相关系数均大于0.65(P<0.01)。经回归分析建立柠条锦鸡儿细根表面积密度与土壤含水率之间的关系模型并对模型进行验证,验证结果发现该模型可以很好地描述两者之间的关系(R^2=0.84,P<0.01)。撂荒地土壤含水率比柠条地高71%,研究区柠条地出现至少200 cm的土壤干层,部分土层接近凋萎湿度,柠条生长受阻。研究结果对于干旱区人工柠条林的栽植管理具有重要意义,可为北方农牧交错带生态环境建设及植被恢复提供理论依据。

宁南黄土区典型林分林下草本植被根系分布特征

以宁南黄土区彭阳中庄小流域4种典型林分(山杏林、山桃林、山杏柠条林、山杏沙棘林)林下草本植被为研究对象,通过采用样方-根钻法和Win RHIZO根系分析系统对不同林地0~30 cm土层的草本根系生物量和分布特征进行了定量分析,以期揭示宁南黄土区不同人工林下草本根系分布特征,为研究区生态恢复和林分配置提供参考依据。结果表明:各林地草本总生物量、总根长密度和总根系表面积密度均表现出山杏柠条和山杏沙棘混交林较大,山杏林和山桃林较小且相差不大。根系参数主要分布于0~10 cm,随着土壤深度的增加各指标均呈现递减的趋势。0~30 cm土层不同径级的根长密度和根表面积密度基本以0~0.5 mm径级的根系分布最广,0~2 mm径级的细根所占比例较大,且随着根系直径的增加二者基本呈现下降趋势。不同土层不同径级的根长密度基本表现为0~0.5 mm>0.5~1 mm>1~2 mm>2~3.5 mm>3.5 mm。总体反映出混交林林下草本植被各根系参数相较于纯林在土壤表层占比均较高,能够有效改善表层土壤结构,提高土壤抗侵蚀性能。

BWRS状态方程密度根两种求解方法的考核及其应用

分别应用正割法和多点函数迭代法求解BWRS状态方程的密度根.并对多组分精馏塔进行模拟计算.实例计算表明,多点函数迭代法具有收敛速度快和稳定的优点,在精馏塔的计算中,多点函数法比正割法节约机时约26％.

玉米根系在土壤剖面中的分布研究

玉米根系在土壤剖面中的分布是准确量化植被与气候相互作用不可缺少的参数,也是玉米生产科学管理和节水农业发展的重要科学依据。在中国气象科学研究院固城生态环境与农业气象实验站内的大型根系观测系统中,采用地下室玻璃窗观测法和方形整段标本法,观测了"屯玉46号"玉米的根深、根宽、根长和根重,分析了玉米根长、根长密度、根重密度和根系粗度等在土壤剖面中的分布状况。结果表明,玉米根长、根干重均随土壤深度的增加基本呈递减类型。吐丝期0～40cm土层根长占整层根长51.5%,0～80cm土层占76.2%,0～120cm土层占90.5%。乳熟后期其分布趋势与吐丝期相似。玉米根系粗度随着土壤深度增加,在上层呈减少分布型,在下层呈增加分布型。乳熟后期,玉米最大根深可达230cm,根长总量达8.288km·m?2,显示出该玉米品种有较发达的根系。通过玻璃窗观测的根深大于远离玻璃窗处的根深。