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文檔簡介
1、根系生物學(Root biology)是大約十幾年前國外從植物生物學中興起的一門前沿科學。毛竹(Phyllostachys edulis)是我國面積最大、經(jīng)濟價值最高、開發(fā)利用最好的竹種,在林業(yè)經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)結構上占有重要地位,長期以來,毛竹的研究多集中在地上部分,而對地下系統(tǒng),尤其是根系的研究一直十分缺乏。本文以毛竹實生苗的種子根、成林毛竹的鞭根為研究對象,從根系構型、形態(tài)特征、解剖結構、根系生物量動態(tài)、根系生長原位監(jiān)測等幾個方面對其開展
2、了根系生物學研究,主要結論如下:
(1)運用毛竹種子,采用營養(yǎng)袋紙培法研究了毛竹根系的生長過程。統(tǒng)計了20株竹苗的二維生長過程,發(fā)現(xiàn)實生苗根系經(jīng)歷了2個生長高峰,分別為第6天14.72 mm/d和第14天13.33 mm/d。根系與莖葉部分存在交替生長的現(xiàn)象。
(2)采用根箱土培法研究了毛竹實生苗根系構型特征。根長、根系數(shù)量、根表面積與根體積的分布具有明顯的層次性,集中分布在0-20 cm土層,分別占總量的6
3、4.2%、69.98%、66.74%和71.66%,隨土層加深,各指標均下降。根系平均直徑最大值、最小值分別出現(xiàn)在0-10 cm、20-30 cm土層。毛竹根寬深比為0.682,根寬小于根深,根寬深比隨土壤深度增加而遞減。根系干重集中分布在以竹苗為中心,水平范圍0-5 cm、垂直深度0-20 cm的“鐘形”土球內(nèi),隨著水平距離、垂直深度增加逐漸減少。
(3)毛竹鞭根的根系可以分為4級,分別對各級根序根系直徑、根長、比根長、
4、根組織密度等形態(tài)特征進行了系統(tǒng)研究。毛竹根系直徑、根長、根組織密度為1級根序最小,4級根序最大。每增加1個根序,直徑約增粗2~3倍,根長約大4倍;比根長隨根序的增加而降低,1級根序比根長最大,平均為36.28 g·m-1,約是4級根序150倍。
(4)運用掃描電鏡法、常規(guī)石蠟切片法研究了毛竹鞭根各級根序的解剖結構。毛竹根系解剖結構由外向內(nèi)依次由表皮、皮層和中柱3部分組成。表皮由2~3層細胞構成,著生根毛。皮層由外皮層、皮層
5、薄壁細胞和內(nèi)皮層組成。外皮層細胞腔徑較小,排列緊密。皮層薄壁細胞數(shù)量最多,其中靠近內(nèi)、外皮層細胞較小,中間部分細胞直徑較大,毛竹3級、4級根序皮層薄壁細胞具有氣腔結構。內(nèi)皮層細胞呈方形或近圓形,環(huán)繞中柱。毛竹1級至4級根序在根系中心均觀測到髓心結構,3級根系、4級根序部分髓心中空。皮層厚度、中柱直徑1級根序最小,分別為0.237 mm和0.212 mm,4級根序最大,分別為0.736 mm和1.446 mm;維根比隨根序增加逐漸升高,表
6、征各級根序輸導特性。
(5)試驗對毛竹鞭根生物量分布以及季節(jié)動態(tài)進行了研究。試驗測得根系生物量年平均為12.891 t·hm-2。根系生物量在土壤中隨深度增加逐漸減少,0-20 cm土層中的生物量占總生物量的62.3%,分別是20-40 cm、40-60 cm根系生物量的2.35倍、5.56倍。根系生物量具有明顯的季節(jié)動態(tài),變化范圍為7.686 t·hm-2~17.386 t·hm-2,表現(xiàn)為單峰型,7月份最高,2月份最低
7、。毛竹林根系生物量與氣溫因子顯著相關,與降雨量因子相關性不顯著。
(6)運用微根管法原位監(jiān)測了毛竹鞭根的生長動態(tài)。根量密度、根長密度變化趨勢近似,3月~8月份均逐漸上升,尤其6月份以后增長顯著,幾乎呈直線,8月份達到最大值,分別為0.037條·cm-2和0.155 cm·cm-2,隨后開始下降。根系平均直徑3月為1.22 mm,3月~5月份小幅上升,5月達最大值1.28mm,6月開始下降,6月~8月降幅尤為顯著,8月達最低
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