14415.多年生植物細(xì)根主要功能特征及其變異格局

1、ByLiuBoADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofDoctorofBotanyXinjiangInstituteofEcologyandGeographyChineseAcademyofSciencesMay2013摘要摘要細(xì)根直徑小，比表面積大，在整個(gè)根

2、系的總長(zhǎng)度和總表面積中占有主導(dǎo)地位，是植物吸收養(yǎng)分和水分的主要器官。細(xì)根是一個(gè)高度動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)，能通過快速的周轉(zhuǎn)向土壤系統(tǒng)輸入大量有機(jī)質(zhì)。因此，細(xì)根是生態(tài)系統(tǒng)碳及養(yǎng)分循環(huán)的重要組成部分。細(xì)根壽命的長(zhǎng)短對(duì)于全球尺度上陸地生態(tài)系統(tǒng)中的碳、氮循環(huán)至關(guān)重要。但是前人的研究主要集中在森林生態(tài)系統(tǒng)中的大型喬木上針對(duì)荒漠生態(tài)系統(tǒng)中灌木植物和草本植物的研究甚少。因此，本研究結(jié)合分枝等級(jí)法，運(yùn)用大型根窗對(duì)12種多年生植物(4種草本，4種灌木，4種喬木)的細(xì)

3、根分枝系統(tǒng)從出生到死亡的整個(gè)生活史中所有個(gè)體根主要功能特征(壽命、解剖結(jié)構(gòu)、氮濃度和呼吸速率)進(jìn)行測(cè)定，詳細(xì)闡述多年生植物細(xì)根主要功能特征及其變異格局。主要結(jié)論如下：(1)在中值壽命方面：三種植物類型細(xì)根的中值壽命均隨著根級(jí)的增大而增加，但是中值壽命在不同根級(jí)間的變動(dòng)差異較大。草本前4級(jí)中值壽命分別為：31天、31天、270天、405天，灌木前4級(jí)中值壽命分別為：90天、120天、587天、587天，喬木前5級(jí)中值壽命分別為：120天、

4、135天、165天、721天、721天；不同物種的壽命不同，同一物種的壽命又受到出生季節(jié)的制約，以花花柴前兩級(jí)細(xì)根為例，春季出生的前兩級(jí)細(xì)根中值壽命分別是18天、32天，夏季出生的前兩級(jí)細(xì)根中值壽命分別是25天、25天，秋季出生的前兩級(jí)細(xì)根中值壽命分別是20天、25天；草本植物在春季土壤溫度為17℃時(shí)，大量細(xì)根開始長(zhǎng)出，秋季在土壤溫度為20℃時(shí)，大量細(xì)根死亡，草本植物在10月份開始，細(xì)根全部死亡；草本灌木喬木；壽命與植物類型最相關(guān)；草本

5、周轉(zhuǎn)是3次，灌木1次，喬木05次；草本、灌木細(xì)根的前2級(jí)和喬木細(xì)根的前3級(jí)可以視作短命的模塊。(2)在解剖結(jié)構(gòu)方面：三種植物類型細(xì)根的直徑均隨著根級(jí)的增大而增加，但是直徑在不同根級(jí)間的變動(dòng)差異較大。草本前4級(jí)平均直徑分別為：O75mm、117mm、226mm、395mm，灌木前4級(jí)平均直徑分別為：025mm、O30mm、080mm、135mm，喬木前5級(jí)平均直徑分別為：038mm、041mm、056mm、090mm、127mm；草本、灌