干旱胁迫下胡杨实生幼苗氮素吸收分配与利用

胡杨(Populus euphratica)是塔里木河流域荒漠河岸林的建群种,水分和氮素是限制胡杨幼苗的存活及早期生长的主要因子。利用^(15)N同位素示踪技术分析水和氮素的交互作用对胡杨幼苗不同生长阶段氮素的吸收分配利用及幼苗生长的影响,进一步探究氮素对胡杨实生苗早期形态建成的作用及对干旱胁迫的缓解效应,以期提高幼苗的存活率。实验以一年生胡杨实生幼苗为研究对象,采用温室内盆栽实验,设置4个干旱处理(D_1、D_2、D_3、D_4,土壤相对含水量为:20%—25%、40%—45%、60%—65%、80%—85%)和3种氮素水平(N_0、N_1、N_2:0、3、6 g/盆)测定胡杨幼苗的生长指标和各部分的Ndff、分配率及利用率。结果表明:胡杨幼苗在土壤相对含水量60%—65%(D_3)、氮素添加量3 g/盆(N_1)时,其生长表现为最佳状态;干旱胁迫下,不同氮素添加量对胡杨幼苗各部分的Ndff值存在显著差异,N_2低于N_1;随干旱胁迫减弱(D_3、D_4),植株在生长早期(25 d)根部吸收的^(15)N优先向地上部分转运,生长后期(75 d)植株Ndff最高,其中以根系中Ndff最高;不同生长期幼苗各部分的^(15)N分配存在显著差异,根系^(15)N分配率较高,但不同氮量处理间差异不显著;随生长期的推移,植株对^(15)NH_4^(15)NO_3的利用率表现为粗根最大,各处理中D_3N_1处理均显著高于其他处理。结论:轻度干旱胁迫下添加适量的氮素能够增强植株对氮素的吸收征调能力,优化水资源获取以维持生存的重要机制。

地下水埋深和土壤质地对胡杨实生幼苗根系生长及构型的影响

为揭示生长在不同地下水埋深和土壤质地的胡杨实生幼苗根系的不同生长适应策略,以胡杨实生幼苗为试验材料,设置30(A_(1)),60(A_(2)),90 cm(A_(3))3个地下水埋深处理,砂土(B_(1))、砂壤土(B_(2))和黏壤土(B_(3))3种土壤质地处理,研究了塔里木河流域地下水埋深和土壤质地对胡杨(Populus euphratica)实生幼苗根系生长及构型的影响。结果表明:(1)地下水埋深的增加,可促进胡杨幼苗根系形态的发育和根系生物量的积累,胡杨幼苗扎根深度、根系总长度、根系总体积和根系总表面积均在A_(3)B_(2)处理下达到最大值。(2)根系消弱系数(β)、R_(50)和R_(90)(50%和90%根系生物量分布深度)均与地下水埋深呈正比关系,土壤深层根系生物量随地下水埋深的加深而增加,A_(2)和A_3地下水埋深下根系生物量呈B_(2)>B_(3)>B_(1)的变化趋势;胡杨细根生物量在各处理下其土壤垂直分布均呈"单峰型"曲线变化规律。(3)根系平均连接长度随地下水埋深的加深而增加,在A_(3)B_(1)处理下达到最大14 cm。B_(2)和B_(3)条件下幼苗根系随地下水埋深的增加逐渐由趋向叉状型分支结构转变为趋向鲱骨型分支结构;各B_(1)处理下根系拓扑参数较大,幼苗根系分支结构一直趋向鲱骨型分支结构。研究结果可为塔里木河流域水资源优化配置提供依据。