水曲柳和落叶松细根形态及母根与子根比例关系

细根（直径〈2mm）的分枝是根系重要的结构特征,不同根序等级的细根在养分和水分吸收、C的消耗和寿命方面具有较大的差异,定量研究各根序等级之间的比例关系对认识细根死亡的顺序具有重要的理论意义。根据Pregitzer等2002年提供的方法,研究了17年生水曲柳（Fraxinus mandshurica Rupr．）和落叶松（Larix gmelinii Rupr．）人工纯林1-5级细根的直径、长度、比根长、生物量和数量。结果表明,两树种细根中1级根序的数量占总根系数量80％-90％,它们直径小、长度短、比根长高。随着根序等级（1级-5级）的增加细根直径增粗和长度增加、比根长减小。细根的数量和生物量在上下土层的分布受土壤资源有效性的影响。水曲柳5级根序-2级根序之间母根与子根的数量关系是1：3,落叶松是1：2-3。2级根序与1级根序之间母根与子根的数量关系,水曲柳是1：10—12,落叶松是1：8。如果当年生长的1级细根当中保持1：3的比例,将有65％-75％的1级细根死亡,占根系总数的55％～65％,总长度的40％-50％,以及总生物量的20％-30％。     

施肥对日本落叶松人工林细根直径、根长和比根长的影响

以辽宁东部山区16年生日本落叶松人工林为研究对象，探讨施肥对日本落叶松1～5级根序中细根直径、根长和比根长的影响.结果表明：随着根序等级的增加，日本落叶松细根平均直径和根长显著增加（P<0。05，P<0。01）、比根长则显著下降（P<0。01）.在日本落叶松的5级根序中，1级根的平均直径最细、根长最短、比根长最高，而5级根则相反;随着根序等级的增加，日本落叶松细根平均直径、根长和比根长的变异系数逐渐增大.除1级根外，土层对细根的平均直径、根长和比根长没有显著影响(P>0。05).与对照样地相比，施肥对各级细根平均直径、根长和比根长的影响主要表现在1～2级根上，对3级根序以上的细根影响不显著（P>0.05）.其中，施氮肥显著降低了1～2级根的平均直径（P<0.05），施氮肥以及氮磷肥显著降低了表层土壤（0～10 cm）中1级根的平均根长（P<0.05），表层土壤中细根的比根长在施氮肥的条件下显著增加（P<0.05）.     

落叶松和水曲柳人工林细根生长、死亡和周转

 细根周转是陆地生态系统碳分配格局与过程的核心环节,而细根周转估计的关键是了解细根的生长和死亡动态。该研究以18年生落叶松(Larix gmelinii)和水曲柳(Fraxi nus mandshurica)人工林为对象,采用微根管（Minirhizotron）技术对两树种0～40 cm深度的细根生长和死亡动态进行了为期1年的观测,研究了两树种细根在不同土层深度的生长与死亡动态、细根周转以及与土壤有效氮含量、土壤温度、大气温度和降水的关系。结果表明：1） 落叶松平均细根生长（Root length density production, RLDP）0.0045 mm•cm^－2•d^－1）明显低于水曲柳RLDP（0.0077 mm•cm^－2•d^－1）。两个树种细根平均RLDP在表层（0～10 cm）最大,而底层（30～40 cm）最小 ,两树种平均细根死亡（Root length density mortality, RLDM）也表现同样规律 。水曲柳春季生长的细根占41.7%,夏季占39.7%,而落叶松细根生长分别是24.0%和51.2%,水曲柳细根死亡主要发生在春季（34.3%） 和夏季（34.0%）,而落叶松细根死亡主要发生在夏季和秋季（分别占28.5%和32.3%）,两 树种细根生长与死亡在冬季均较小;2）落叶松细根年生长量（0.94 mm•cm^－2•a^－1）和年死亡量（0.72 mm•cm^－2•a^－1）明显低于水曲柳（1.52和1.21 mm•cm^－2•a^－1）,两树种细根表层年生长量和年死亡量均最高,底层最低。落叶松细根年周转为3.1次•a^－1（按年生长量计算）和2.4次•a^－1（按年死亡量计算）,相比较,水曲柳细根年周转分别为2.7次•a^－1和2.2次•a^－1;3）土壤有效氮含量、土壤温度、大气温度和降水综合作用影响细根生长和死亡动态,可以解释细根生长80%的变异和细根死亡95%以上的变异。     

落叶松和水曲柳不同根序细根形态结构、组织氮浓度与根呼吸的关系

根系具有高度的形态和生理功能异质性,在森林生态系统碳和养分循环中起重要作用。根系分枝的顺序构成根序,是根系最基本的构型特征,根序代表根系不同的发育阶段。然而,目前直接测定不同根序细根生理功能的研究很少。以落叶松（Larix gmelinii）和水曲柳（Fraxinus mandshurica）的细根为研究对象,使用气相氧电极测定不同根序细根的呼吸速率,探讨根系呼吸速率与其形态、结构和组织氮浓度的关系。结果表明：落叶松和水曲柳细根的直径、根长和维管束直径均随着根序的增加（1–5级）而增加,而比根长、组织氮浓度和呼吸速率随着根序的增加而降低,各根序之间差异显著（P〈0.05）;1级根比根长最大、皮层组织发达、组织氮浓度最高且呼吸速率也最高,其呼吸速率分别为17.57nmolO2·g^–1·s^–1（落叶松）和18.80 nmolO2·g^–1·s^–1（水曲柳）,比5级根分别高148%（落叶松）和124%（水曲柳）;并且,落叶松根的呼吸速率几乎有96%与根系组织氮浓度相关,而水曲柳根的呼吸速率则有89%与根系组织氮浓度相关。上述结果说明,细根的形态和生理功能异质性是紧密相连的,低级根的形态、结构决定其功能是吸收养分和水,而高级根的形态、结构决定其功能是运输和贮存养分。     

水曲柳和落叶松细根寿命的估计

 树木细根（直径≤2 mm）是控制树木与其周围环境进行能量交换和物质分配的主要器官,其寿命的长短决定了每年被分配到土壤中碳和养分的 数量。我们使用微根管技术监测了水曲柳（Fraxinus mandshurica）和落叶松（Larix gmelinii）细根生长、衰老、死亡的动态过程,运用 Kaplan_Meier方法估计细根存活率及中位值寿命(Median root lifes pan,MRL),做存活曲线（Survival curve）。用对数秩检验（Log_rank test）比较不同树种、不同土壤层次、不同季节出生的细根寿命差异程度。研究结果表明,随观测期延长,细根存活率逐渐下降,在观测期内 的各个时点上,水曲柳细根存活率显著高于落叶松（p<0.001）,说明水曲柳细根寿命明显长于落叶松,两树种的MRL分别为111±7 d和77±4 d 。无论是水曲柳还是落叶松,土壤下层（20～40 cm）的细根存活率始终高于上层（0～20 cm）,差异程度均达到显著水平（p_落＝0.001,p_水 <0.001）,落叶松上下两层的MRL分别为62±11 d 和95±11 d,水曲柳为111±6 d和124±20 d,这与土壤环境因子的垂直分布有关,下层土壤 延长细根寿命。不同同龄根群（Root cohort）的细根寿命不同。落叶松夏季产生的细根存活率显著高于春季（p=0.042）,中位值寿命分别是 MRL春=47±13 d,MRL夏=82±6 d。水曲柳不同细根同龄根群与落叶松具有相似的季节性,夏季产生的细根存活率在同一时间点上要显著高于春 季（p=0.014）。     

落叶松和水曲柳不同根序细根形态结构、组织氮浓度与根呼吸的关系

根系具有高度的形态和生理功能异质性, 在森林生态系统碳和养分循环中起重要作用。根系分枝的顺序构成根序,是根系最基本的构型特征, 根序代表根系不同的发育阶段。然而, 目前直接测定不同根序细根生理功能的研究很少。以落叶松(Larix gmelinii)和水曲柳(Fraxinus mandshurica)的细根为研究对象, 使用气相氧电极测定不同根序细根的呼吸速率, 探讨根系呼吸速率与其形态、结构和组织氮浓度的关系。结果表明: 落叶松和水曲柳细根的直径、根长和维管束直径均随着根序的增加(1–5级)而增加, 而比根长、组织氮浓度和呼吸速率随着根序的增加而降低, 各根序之间差异显著(P < 0.05); 1级根比根长最大、皮层组织发达、组织氮浓度最高且呼吸速率也最高, 其呼吸速率分别为17.57 nmolO₂·g^–1·s^–1(落叶松)和18.80 nmolO₂·g^–1·s^–1(水曲柳), 比5级根分别高148%(落叶松)和124%(水曲柳); 并且, 落叶松根的呼吸速率几乎有96%与根系组织氮浓度相关, 而水曲柳根的呼吸速率则有89%与根系组织氮浓度相关。上述结果说明, 细根的形态和生理功能异质性是紧密相连的, 低级根的形态、结构决定其功能是吸收养分和水, 而高级根的形态、结构决定其功能是运输和贮存养分。     

氮肥对水曲柳和落叶松细根寿命的影响

采用微根管技术研究了氮肥对水曲柳和落叶松细根生长、衰老和死亡的影响,探讨两树种细根寿命与氮有效性之间的相关关系.结果表明：林地施氮肥后,两树种细根数量都呈减少趋势,细根总体直径增加,分枝程度降低;氮肥使水曲柳细根存活率提高,细根中位值寿命延长105 d,而落叶松细根存活率对氮肥反应不敏感;施氮肥对细根寿命的延长效应主要体现在直径较小的一级根、表层（0～15 cm)根系和春夏季新生的细根,表明氮肥对高生理活性的细根
影响较强.     

帽儿山天然次生林20个阔叶树种细根形态

 细根在森林生态系统C分配和养分循环过程中发挥着重要作用。细根形态不但影响养分和水分的吸收, 而且与细根寿命和周转有密切关系。因此, 研究森林树种的细根形态对了解根系结构与功能、预测寿命与周转具有重要理论意义。该文根据细根分枝等级划分方法, 研究了东北帽儿山天然次生林20个阔叶树种1～5级根直径、根长和比根长等形态指标。结果表明, 20个树种中, 除5个树种1级根直径略大于2级和比根长略小于2级根外, 其余15个树种均表现为1级根直径和根长最小、比根长最高, 随着根序增加, 直径和根长增加, 而比根长降低。20个阔叶树种前3级根的累积根长均占前5级根总根长的80%以上。9个内生菌根侵染的树种的平均直径、根长和比根长均大于11个外生菌根侵染的树种。     

关帝山华北落叶松人工林细根生物量空间分布及季节变化

利用根钻法研究了山西关帝山华北落叶松（Larix principis—rupprechtii Mayr）人工林细根生物量的空间分布和季节变化特征。结果表明，华北落叶松不同径级细根生物量随土层深度的增加而逐渐减少，土壤表层（0—10cm）中各径级细根的生物量最高，Ⅰ级细根（根直径0～1mm）的生物量在不同土层深度间差异显著（P〈0．05）；距树干不同水平距离处各径级的细根生物量差异均未达到显著水平（P〉0．05）。在0～10cm土层中，各径级细根生物量的季节变化差异显著（P〈0．05），均表现为单峰型，峰值出现在9月份；在10～20cm和20-30cm土层中，Ⅰ级和Ⅱ级（根直径1～2mm）细根生物量季节变化差异显著，Ⅲ级细根（根直径2～5mm）和Ⅰ级死根（根直径0～2mm）生物量季节变化差异不显著。     

中国温带、亚热带和热带森林45个常见树种细根直径变异

 细根在发挥植物功能以及生态系统碳和养分循环过程中起着重要作用。为了解我国不同森林生态系统细根直径变化规律, 提供建立根系模型的基础, 该文研究了我国温带、亚热带和热带45个常见树种1～5级根直径的变异以及直径与根序的关系。结果表明: 1)在所有树种中, 1级根直径最细, 5级根直径最粗, 直径随根序的增加而增加。此外, 同一根序的直径在不同树种间变异较大, 在不同生态系统中, 各树种1级根的总体平均直径呈现温带<亚热带<热带的格局。2)不同生态系统树种同一根序平均直径变异程度不同, 各个根序都是温带最小, 亚热带次之, 热带最大。3)细根内部各个根序的平均直径变异的52%由根序解释, 33%由树种解释, 生态系统类型和生活型分别解释7%和2%。不同系统不同树种直径的变异说明无法用统一的直径级来研究根的功能, 也无法用统一的根序和直径间的关系来建立根系形态模型。今后的研究需要进一步认识根序和直径在不同树种中如何与根的功能相联系。     

ROOT GLOCHIDS AND ROOT SPURS OF OPUNTIA ARENARIA (CACTACEAE)

Root glochids of Opuntia arenaria Engelm. are produced by adventitious buds (areoles) that arise endogenously on fleshy roots. If they remain active, root areoles become dwarf shoots that initiate only glochids and trichomes unless the roots are uncovered or the shoots bearing the roots are removed. Then they will expand, producing aerial shoot joints. Root spurs are formed in great numbers on the profusely branched system of small roots. They consist of clusters of rootlets about one mm long that are initiated in sympodial sequence, each new rootlet arising endogenously near the base of the preceding one. On older spurs this results in the formation of a short axial peg. Rootlet primordia lack a root cap from the beginning and appear to mature quickly, losing all their meristematic characteristics and becoming completely covered with root hairs, even over the tip. They may represent a mechanism for the rapid production of root hairs during the infrequent periods when moisture is available. In any case, they seem to be transitory structures because cork soon forms beneath the older ones on a spur.     

CROOK ROOT OF WATERCRESS

The discovery, occurrence and symptoms of crook-root disease ( Spongospora subterranea (Wallr.) Lagerh. f.sp. nasturtii Tomlinson) are described.
Assessment of crook root in commercial watercress beds indicated that the disease increased with increasing distance from the water source, was more severe from October to April than from May to September, and affected brown more than green watercress.
The healthier condition of plants near the fresh-water inlets, compared with those growing further down the bed, was associated with the low concentration of zoospores.
Water from the river Dene, Wellesbourne, contained a factor inhibiting crook root, which was shown to be calcium bicarbonate. In laboratory tests, increasing concentrations of calcium bicarbonate from 62 to 540 p.p.m. gave an increasing degree of control of the disease. The same effect was shown in a small field test.
The combined (Ca + Mg) bicarbonate content in eighty-seven spring and artesian waters supplying diseased watercress beds in various counties varied, with one exception, from 282 to 401 p.p.m. The only bed fed by water with a higher total bicarbonate content (525 p.p.m.) was free from crook root.
It was shown that solutions containing 350–750 p.p.m. calcium bicarbonate had no effect on the germination of zoosporangia or the activity of zoospores.
Certain resemblances are noted between the control of crook root by calcium bicarbonate and the control of club root of brassicas by lime.     

黄连(Coptis chinensis Franch)根和根状茎的解剖

黄连为根状茎,其上密生不定根,根和根状茎的解剖证明:根是二原型,从外向内可分表皮、皮层和中柱。根状茎为网状中柱,外韧同心维管束,维管束外具韧皮纤维束,皮层和中央髓部具石细胞或石细胞团,维管形成层活动不发达,多年生(5、8、16年)的根状茎粗细不超过2cm;根状茎的木质部中起输导作用的主要是不很强烈特化的导管分子和管胞,导管分子在大小、宽窄等方面与管胞相似。     

落叶松人工林细根动态与土壤资源有效性关系研究

 树木细根在森林生态系统C和养分循环中具有重要的作用。由于温带土壤资源有效性具有明显的季节变化,导致细根生物量、根长密度（Root length density, RLD）和比根长（Specific root length, SRL）的季节性变化。以17年生落叶松（Larix gmelini）人工林为研究对象,采用根钻法从5月到10月连续取样,研究了不同土层细根（直径≤2 mm）生物量、RLD和SRL的季节动态,以及这些根系指标动态与土壤水分、温度和N有效性的关系。结果表明：1） 落叶松细根年平均生物量（活根+死根）为189.1 g·m-2·a-1,其中50%分布在表层（0～10 cm）,33%分布在亚表层（11～20 cm）,17%分布在底层（21～30 cm）。活根和死根生物量在5～7月以及9月较高,8月和10月较低。从春季（5月）到秋季（10月）,随着活细根生物量的减少,死细根生物量增加;2）土壤表层（0～10 cm）具有较高的RLD和SRL,而底层（21～30 cm）最低。春季（5月）总RLD和SRL最高,分别为10 621.45 m·m-3和14.83 m·g-1,到秋季(9月)树木生长结束后达到最低值,分别为2 198.20 m·m-3和3.77 m·g-1;3）细根生物量、RLD和SRL与土壤水分、温度和有效N存在不同程度的相关性。从单因子分析来看,土壤水分和有效N对细根的影响明显大于温度,对活根的影响大于死根。由于土壤资源有效性的季节变化,使得C的地下分配格局发生改变。各土层细根与有效性资源之间的相关性反映了细根功能季节性差异。细根 （生物量、RLD和SRL） 的季节动态（58%～73%的变异）主要由土壤资源有效性的季节变化引起。