遮荫对水曲柳幼苗细根衰老的影响

细根周转对森林生态系统碳地下分配和养分循环具有重要影响,而衰老是细根周转过程中最重要的阶段。根据“源-汇”理论,细根衰老受碳向细根分配的影响。为此,该研究通过控制水曲柳(Fraxinus mandshurica)苗木向根系的碳分配的遮荫处理试验,采用树木生理分析技术,重点研究了在光合产物供应停止情况下水曲柳幼苗根系的生理变化(即根尖、1级根到3级根的细胞活力、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量和膜透性的变化)。目的是从生理水平上证实1)碳分配对细根衰老产生怎样的影响;2)细根衰老的顺序是否与分支顺序相反。实验结果表明,遮荫处理使细根活力、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量显著降低和膜透性增大,导致细根出现明显衰老。从根系顶端向基部随着根序增加,细胞活力、可溶性糖含量和可溶性蛋白含量提高,膜透性降低,从生理水平上表明细根衰老具有逐渐变化的顺序性,并且这种顺序性与根发育的顺序性相反。

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。

黄土区不同林龄刺槐人工林细根的衰老生理特征

以黄土高原刺槐人工林为研究对象,采用手工挖掘法,配合完整土块法获取根系样品,分析幼龄(11a),中龄(22a),成熟(34a)刺槐人工林细根活力、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量和细胞膜透性等细根衰老生理指标的差异,为深入了解刺槐细根的生长和衰老机制提供参考。结果表明:(1)在生长季节,刺槐细根活力表现为,幼龄林>成熟林>中龄林,可溶性糖含量、可溶性蛋白含量随着林龄增大而增加,而细胞膜透性则随林龄的增加而减小。(2)随着根序增加,根活力和可溶性糖含量增加,而可溶性蛋白含量和细胞膜透性则呈波动式降低。这表明,在生长季节幼龄林细根较中龄林和成熟林更容易出现衰老,刺槐不同根序衰老具有顺序性,衰老先从1级根开始,然后是2级根和3级根。

树木细根主要研究领域及展望

细根是树木根系的重要组成部分,具有重要的生理和生态作用。论文根据国内外近几十年来树木细根研究现状,对细根的几个主要研究领域即细根分解、细根寿命、细根周转和细根衰老的研究进展进行综合概述,并指出寻找适宜的研究方法、明确细根的定义、认识细根的异质性及探究影响细根周转的因子和机理是树木细根各研究领域未来需深入探讨的基本问题。论文的概述皆在帮助研究者全面认识国内外细根各领域的研究概况,同时也为细根研究的深入开展提供了良好的借鉴,从而加快中国根系生态学研究的步伐。