腾格里沙漠东南缘不同年代固沙区根系分布

2010年8月,选择腾格里沙漠东南缘1964年、1981年和1990年建立的人工固沙区为对象,以流动沙丘和邻近的天然植被区为对照,利用根钻取样法研究了不同年代固沙植被区根系的3.0 m剖面的分布特征。结果表明：单位土地面积上<1 mm的活根、全部活根、<1 mm的死根和全部死根的重量密度和长度密度在不同样地间存在着显著差异(p<0.05);流沙、1990年、1981年、1964年固沙区和天然植被区全部活根重量密度分别为2.9±2.2、164.7±46.5、461.3±83.6、440.4±81.8 g·m-2和350.0±132.5 g·m-2,5个样地全部死根重量密度分别为4.9±2.8、58.7±16.8、390.9±57.9、492.5±252.2 g·m-2和214.4±29.9 g·m-2;根长密度也表现为相似的变化趋势。单位土壤体积的根系重量密度和长度密度随着土层加深而递减,植被区0~1.0 m土壤层活根的累积重量密度和长度密度在全部活根中的比例均超过70.0%,其中以天然植被区最大,流沙区则不超过25%;死根也表现为相似的趋势,只是比例有所降低。根鞘占全部根系生物量的比例非常不稳定,流沙区的最大,为94.3%,而1981年植被区的只有0.5%,1964年、1990年固沙区和天然植被区分别为29.9%,70.3%和58.9%。     

基于孔隙率的延安黄土抗剪强度模型

孔隙率对黄土抗剪强度具有非常重要的影响,然而,孔隙率对黄土抗剪强度影响效果的认识并不充分。本文以陕西省延安黄土为研究对象,开展不同孔隙率的黄土直剪试验研究,探讨了孔隙率对粘聚力与内摩擦角的定量变化关系;并以此为基础,构建了基于孔隙率的延安黄土抗剪强度模型,并对其进行了验证。研究结果表明:(1)延安黄土粘聚力与孔隙率间呈幂函数变化关系;(2)延安不同孔隙率黄土内摩擦角取值呈现出两个区间,当孔隙率n≥0.4时,其内摩擦角在25±2.5°的范围内变动,而当孔隙率n<0.4时,其内摩擦角在29.5±2°的范围内变动;(3)通过分析得到了基于孔隙率的延安黄土抗剪强度模型,且该模型得到的黄土抗剪强度理论值与实测值间的误差较小,相对误差均在7%以内,具有较高的精确度。研究成果不仅能为延安黄土抗剪强度研究等提供技术支持,而且还能为该地区的工程建设等方面提供理论参考。     

拉萨河谷灌丛草原与农田水热平衡及植被水分利用特征

以青藏高原的拉萨河谷下游的灌丛草原和农田为研究对象,在中国科学院拉萨高原生态试验站的农田与附近的灌丛草原开展实验.利用SHAW模型模拟了2004年10月-2005年9月灌丛草原与农田水热平衡以及根系吸水过程.模拟结果经分析得出,(1)农田所接收的净辐射比灌丛草原要多,农田接收的能量大部分以潜热形式支出,全年的波文比为0.29;而灌丛草原的波文比为0.89.灌丛草原全年的潜热通量是农田的53%,具有一定的抑制蒸散发的功能.(2)农田耗水量是灌丛草原的1.8倍.农田由于大量的灌溉造成较大的渗漏损失,同时也增加了土壤蒸发这一无益损耗.(3)深层土壤水向上的补给与根系吸水两方面的模拟都表明,灌丛草原的植被比农田能更大程度地利用深层土壤水.     

塔克拉玛干沙漠腹地几种植物根系分形特征

在塔克拉玛干沙漠腹地采用全根挖掘法挖掘河西菊(Hexinia polydichowma(Ostenf.)H.L.Yang)、沙拐枣(Calligonuin roborovskii A.Los.)、罗布麻(Apocynum venetum L.)、阿克苏牛皮消(Cynanchum amplexicaule Hemsl)根系.运用分形理论对其分形特征进行研究,分析根系分支状况以及根系分形特征与拓扑特征之间的关系.研究发现:(1)在塔克拉玛干沙漠腹地,四种植物根系具有很好的分形特征,分形维数大小与拓扑参数连接总数、外部连接数之间具有较好的相关关系.(2)根丰度是描述根系在土层中扩展能力的有效指标,与根系长度、平均连接长度之间具有很好的指数关系分别可以用以下方程表示:y1=2.7 694e1.5496x,y2=0.0369e2.0 267x(其中y1、y2分别为总根长、平均连接长度,R2分别为:0.9 353、0.9 832),根丰度直接反映了根系空间占有能力与营养物质的吸收效率.通过对塔克拉玛干沙漠腹地四种植物根系分支状况与分形特征的研究表明.分形理论可以很好的反映根系空间占有能力与资源吸收效率,所以说分形理论是对根系几何、功能特征进行定量化研究的有效方法.     

综论土壤呼吸各组分区分方法

研究土壤呼吸各个组分对土壤总呼吸的贡献是定量评价植物和土壤碳平衡及能量平衡的 重要基础。目前区分土壤有机质分解呼吸和根呼吸的方法主要有成分综合法、壕沟法、根分离法、 林隙法、根生物量外推法、同位素法, 区分纯根呼吸和根际微生物呼吸的方法有同位素稀释法、模 拟根际沉降物法、¹⁴CO₂ 动态法、根系分泌物洗涤法、δ¹³C 微生物量法及一些非同位素法的联合。 土壤呼吸各组分区分研究中, 区分纯根呼吸和根际微生物呼吸将是未来研究的一个重大课题, 区 分方法的改进、完善和创新, 不同区分方法间的比较研究将是未来研究的一个重要方向。     

Horizontal and vertical zones of influence for root systems of four Mojave Desert shrubs

Horizontal and vertical zones of influence for root systems of four Mojave Desert shrubs were characterized using ³²P as a nutrient tracer. Larrea tridentata's horizontal zone of influence was sparse near the plant's stem base, with a maximum probability of accessing ³²P (P_max) of 41%. However, its horizontal zone of influence extended beyond 5 m, and the distance from the stem base at which the probability of accessing ³²P was half P_max (L₅₀3 m) was significantly greater than the other three shrubs. Ambrosia dumosa's zone of influence was dense near the plant's stem base (P_max78%), but was rare at distances >2 m (L₅₀1 m). Zones of influence for Lycium andersonii and Lycium pallidum were intermediate between those of L. tridentata and A. dumosa. For vertical zones of influence, L. tridentata was more likely to obtain ³²P from 5 m soil depths than A. dumosa, but L. pallidum was not significantly different from either A. dumosa or L. tridentata. Horizontal zones of influence did not change with treatments that altered soil water and nitrogen availability, but vertical zones of influence increased with a flood irrigation treatment that increased water availability to 5 m soil depth. These differences among species likely reflect compromises between their shoot growth strategies and their need to acquire spatially and temporally limited soil resources, especially through competitive interactions.     

Above and belowground phenology of four Mediterranean sub-shrubs. Preliminary results on root–shoot competition

Above and belowground phenology are critical aspects for plant life in areas of seasonal climate like Mediterranean regions. However, fine root growth phenology is rarely considered in most phenological studies. In this article we describe the above and belowground phenology of four species of Mediterranean sub-shrubs growing along a gradient of temperature and water availability, with special attention at the relationship between both processes. Observations were conducted monthly over a minimum of 12 months per species. Fine root growth varied significantly throughout the year, being higher in autumn than in spring and minimum in summer. In the species growing in cold areas, root growth was also reduced during winter. Shoot growth was maximum in spring for the four study species, buts its beginning was related to the site temperature, being earlier in those species growing in warmer sites. The species displaying a short vegetative period tended to separate root and shoot growth processes throughout the year. These results emphasize the importance of water availability and winter cold on fine root growth. A trade-off appears to exist between the duration of the vegetative period and the overlap between root and shoot growth processes.     

云南松根系对土壤牵引效应测试系统的设计与实现

目前在野外对云南松根系与土壤的机械效庆的研究，由于测试研究受多种因数的影响，开展研究困难较大，研究精度也受到一定程度的影响，这对较深入的描述根系与土壤相互作用的机械效应带来一定的困难。本文基于这一实际，设计了能在室内和野外进行实时测试分析的测试系统，并配套了支持PCMCIA插槽的DAQP－12型模数转换（A／D）卡，以及直流电供电的QT－300型调理装置。结合所配套的硬件，利用Visual C在Windows95/98平台编写了软件，经过实际试验测试，系统各项性能能够满足云南松根系对土壤的机械效应研究的测试分析要求。     

华南桉树人工林芒萁层片的生态筛效应

芒萁是华南退化坡地上最具代表性的先锋种、优势种和关键种,能够快速形成密集的单优种层片结构。与传统阻碍更新的观点不同,野外观察发现芒萁层片内仍有少数物种能够成功定居,被认为具有生态筛效应。文章通过设置4种芒萁层片处理（芒萁层片完全剔除-UR;仅保留地上层-AF;仅保留根毯层-AR;芒萁层片全部保留-CK）,分别在不同处理下移植目标种幼苗并结合土壤性状,探究芒萁层片生态筛效应及其潜在机理。结果发现：1）桉林芒萁根毯层中土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾、交换性钠、交换性钙、交换性镁和阳离子交换量均显著高于芒萁红壤层和裸地红壤;2）多数乔木种和草本种在芒萁根毯层保留时无法存活,仅荷木、桃金娘、梅叶冬青和野牡丹等目标种幼苗在保留芒萁根毯层处理（AR和CK）下能够存活与生长。这表明芒萁层片确实具有生态筛效应,且其关键在于根毯层的作用而并非土壤养分改善作用。理论上,芒萁层片（尤其是根毯层）与生态恢复的生物阈值突破密切相关,未来需要进一步解析芒萁根毯层的结构与功能。应用上,华南地区存在大量以芒萁为单优林下植物的人工林类型（如桉林等）,在进行结构优化与林分改造时需注意芒萁的生态筛效应。     

连作马铃薯根系分泌物鉴定及其对尖孢镰孢菌(Fusarium oxysporum)的作用

为了揭示马铃薯连作化感物质与枯萎病之间的关系,通过水培和田间长期定位试验相结合方法,收集不同连作年限马铃薯根系分泌物,采用GC-TOF-MS进行分离鉴定.结果表明:在检测到的马铃薯根系分泌的48种物质中有机酸占30种.比较轮作、连作5年和连作10年马铃薯根系分泌物中有机酸的相对含量,发现苹果酸和棕榈酸的差异比较大.马铃...