重金属铬(Ⅲ)对红树植物白骨壤幼苗生长的影响

采用砂基栽培,研究重金属铬(Ⅲ)不同胁迫强度(0、100、200、300、400、500、600、800 mg·L-1)和胁迫时间(25、45和150 d)条件下,对红树植物白骨壤(Avicennia marina)成熟胚轴萌发及幼苗生长的影响.结果表明:Cr(Ⅲ)胁迫(0～800 mg·L-1)对白骨壤成熟胚轴的初期萌发无明显的影响.胁迫栽培45 d时,随着Cr(Ⅲ)浓度的提高,白骨壤幼苗苗高生长、根系生长及各组分生物量和总生物量均表现出逐渐下降的趋势,但下降幅度不大.当胁迫时间延长至150 d时,Cr(Ⅲ)浓度在100 mg·L-1时对幼苗的生长影响不明显,而浓度在100 mg·L-1以上,达到200 mg·L-1以上水平,则对幼苗根系生长、苗高、叶片大小及生物量生长均具有明显抑制的作用,并将随胁迫时间的增加而加剧.     

土壤镉污染对大蒜幼苗生长及根系抗氧化系统的影响

通过土培实验研究了镉污染胁迫对大蒜幼苗生长及根系抗氧化系统的影响.结果表明:与对照组比较,土壤低浓度镉对大蒜幼苗生长略有促进作用,单株鲜质量、干质量、根长及地上部分高度略有增加,而根系活力、可溶性蛋白含量、超氧化物坡化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性显著升高,抗氧化防御酶系统仍保持平衡,表现在膜脂质过氧化产物(MDA)含量与对照组无明显差异;但随着土壤镉浓度的进一步增加,大蒜平均单株鲜质量、干质量、平均最大根长及地上部分高度均显著降低,同时,根系活力和可溶性蛋白含量增幅逐渐减弱,抗氧化防御酶系统平衡受到破坏,根系MDA含量显著上升.大蒜对镉吸收积累主要在根部,而向地上部分转运较少.     

半干旱草地长期封育进程中针茅植物根系格局变化特征

以云雾山不同封育年限草地针茅植物根系和土壤为研究对象,对其根系特征、土壤特性及两者关系进行研究,以探讨分析封育对针茅根系格局的影响。结果表明:(1)针茅植物根系生物量、根长密度、根表面积和根体积在封育初期轻微下降,之后缓慢上升,并在封育30 a草地得到显著增加。(2)随封育年限增加,各根系指标在3种针茅物种间的组成格局具有类似变化规律,具体表现为:长芒草在放牧草地所占比例最高,之后逐渐降低,并在封育30 a草地消失;大针茅所占比例呈先升后降变化规律,并在封育22 a草地达到最大值;甘青针茅仅出现于封育30 a草地,且占据优势地位。(3)大针茅和甘青针茅0—0.6 mm径级根系比例高于大针茅,使其根系直径显著低于大针茅,比根长和比根面积显著高于大针茅;此外,长芒草根组织密度显著高于长芒草和甘青针茅。(4)长期封育在显著提高土壤水分、养分含量和土壤氮磷比的同时显著降低土壤碳氮比,但对微生物生物量碳、氮无明显影响。(5)针茅根系特征与土壤指标的关联性分析显示针茅根系受土壤氮资源的显著影响。     

阿拉善高原2种荒漠植物根系构型及生态适应性特征

根系构型决定了植物对资源的吸收方式，根系构型的变化是植物对环境的生态适应和有效生存策略。在阿拉善高原西南缘红砂（Reaumuria soongarica）-珍珠猪毛菜（Salsola passerina）混生群落采用传统挖掘法收集两种植物根系，基于量化的根系形态指标，利用几何拓扑学及分形理论分析了根系构型特征，探讨了该地区2种植物对干旱生境的生态适应策略。结果表明：红砂和珍珠猪毛菜根系均以水平分布占优，根系浅层化分布明显，混生的两种植物占据不同的生态位；2种荒漠植物均具有较大的比根长（SRL）和比表面积（SRA），红砂SRL=21.3 cm/g，SRA=7.6 cm²/g，珍珠SRL=22.4 cm/g，SRA=6.5 cm²/g，有利于水分和养分的获取；红砂根系拓扑指数（TI）、修正拓扑参数（q_a和q_b）分别为0.86、0.52、0.49，珍珠猪毛菜对应参数分别为0.93、0.76、0.73，表明2种植物根系均趋向于鱼尾形分支结构；根系分形维数值（FD_红=1.488、FD_珍=1.422）较小，而分形丰度值（lgK_红=1.855、lgK_珍=1.774）较大，表明2种植物分支相对简单，但空间拓展能力强，有利于对营养空间的占有。上述特征可能是阿拉善西南缘红砂-珍珠猪毛菜群落2种荒漠植物植物对干旱贫瘠生境的重要生态适应策略。     

低钾胁迫对不同基因型水稻苗期根系生长和内源激素含量的影响

以2个耐低钾基因型水稻N18、N19和2个低钾敏感基因型水稻N27、N28为材料,采用溶液培养试验,研究低钾胁迫对其苗期根系生长和内源激素含量的影响.结果表明,低钾胁迫下,水稻根长、地上部干重和根干重均降低,但N18和N19显著高于N27和N28.低钾胁迫使4个基因型水稻的根冠比增大,而各基因型之间差异不显著.低钾胁迫下,水稻根中IAA、GA1和ZR含量均减少,ABA含量增加;N18、N19根中IAA、GA1和ZR含量都高于N27、N28.此外,低钾胁迫使水稻根中IAA/ABA、ZR/ABA、GA1/ABA值降低,但N18、N19的上述比值高于N27、N28.     

磷有效性对大豆菌根侵染的调控及其与根构型、磷效率的关系

以30个不同根构型的大豆基因型为材料，通过盆栽试验，研究了生长介质磷有效性对大豆接种摩西球囊霉属丛枝菌根真菌的影响及其与根构型、磷效率的关系.结果表明：生长介质磷有效性显著地影响大豆菌根真菌的接种效果.低磷条件下接种菌根真菌效果明显，菌根侵染率较高，菌根对大豆磷吸收的贡献率较大；高磷条件下接种菌根真菌效果不显著，菌根侵染率较低，菌根对大豆磷吸收的贡献率较低.磷有效性和大豆根构型对菌根真菌接种的影响具有交互作用.低磷条件下，中间型和深根型大豆的菌根侵染率最高，浅根型最小.高磷条件下，根构型与菌根侵染率间的关系不明显.根构型和菌根侵染状况对大豆磷效率的贡献存在互利互补关系，磷效率高的大豆基因型一般具有较好的根构型或较高的菌根侵染率.     

广西不同林龄杉木、马尾松人工林根系生物量及碳储量特征

为了解不同林龄杉木、马尾松人工林地地下根系生物量及碳储量特征,以广西杉木、马尾松主产区5个不同林龄阶段(幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林、过熟林)的人工林为研究对象,采用全根挖掘法和土钻法获取标准木根系生物量、灌草根系生物量和林分细根生物量,并测定其碳含量,分析其不同林龄阶段地下根系生物量和碳储量分配特征。结果表明:杉木、马尾松林地下根系总生物量分别在9.06—31.40Mg/hm~2和7.91—53.40Mg/hm~2之间,各林龄阶段根系总生物量总体上呈现随林龄增加而增加的趋势,杉木林细根生物量随林龄的增加呈现出先减后增的趋势,马尾松呈现出逐渐减小的趋势;林分各层次根系碳含量表现为乔木灌木草本、细根;杉木、马尾松地下根系碳储量变化趋势与生物量变化趋势相同,杉木、马尾松林不同林龄阶段各层次根系和土壤细根总碳储量分别在7.56—21.97Mg/hm~2和8.86—29.95Mg/hm~2之间;地下根系碳储量总体上以乔木根系占优势,且随林龄的增大其比例呈增加的趋势。     

不同能源柳无性系对土壤镉污染的抗性研究

运为了比较不同能源柳无性系对土壤镉抗性的差异，采用盆栽方法，设置土壤镉含量5个梯度(0、10、20、40、80 mg·kg^-1)，以乡土旱柳为对照，对能柳1、能柳2、能柳E、能柳C的扦插幼苗对土壤镉污染的生理生态反应进行了系统测定，分析了不同无性系的抗性。结果显示，低浓度处理（≤20 mg·kg^-1）促进苗木生长，其中能柳2在10 mg·kg^-1处理下根和单株生物量增幅最大，可达到对照的132.0%和120.0%；随着镉浓度的增加，生长量下降，在最高浓度处理下，能柳C生长量降低最少，根、枝、叶和单株生物量分别为对照的86.1%、85.3%、82.9%、84.9%，旱柳的枝、叶生物量降低最多，为对照（无镉）的43.8%、45.0%，而能柳1的根、单株生物量降低最多，仅为对照的36.1%、44.4%；随着镉浓度的增加，不同能源柳无性系叶片的SOD、POD、CAT活性和根系活力基本呈现先升后降的趋势，其中，CAT活性变化较为平缓；关于SOD活性和根系活力，能柳1、能柳2在20 mg·kg^-1时已显著下降，旱柳在40 mg·kg^-1时显著下降，而能柳E、能柳C在40 mg·kg^-1时才显著下降。采用隶属函数对5个无性系在镉胁迫条件下的生长和酶指标进行综合分析，不同无性系对土壤镉污染的抗性顺序为能柳C>能柳2>能柳1>旱柳>能柳E。不同无性系对镉均有抗性，都可在镉污染区推广种植，栽培中，应根据土壤污染和绿化目标，做出适当选择。     

高寒草甸地下根系生长动态对积雪变化的响应

2013年11月至2014年8月在青藏高原东缘红原县高寒草甸通过人工堆积的方法,进行了积雪量野外控制试验。以自然降雪的积雪量为对照(CK),设置了S1、S2和S3(积雪量分别为自然对照的2倍、3倍和4倍)3个处理,运用微根窗法追踪研究了积雪量改变后高寒草甸植被根系生长动态,并测定了积雪变化对土壤温度的影响。结果表明:高寒草甸植被根系生长存在明显的季节性变化,随着时间的推移,根系表面积、根尖数量及现存量逐渐增加并在8—9月达到最大值;当冬季积雪量达到143.4mm(S1),对根系生长最为有利(根系表面积、根尖数量、现存量及生产量最大),根系生长旺盛期(净生产速率较高)有所提前和延长,但随着积雪量进一步增加,积雪对根系生长的正效应逐渐降低,根系生长旺盛期逐渐推迟甚至消失;研究还发现,随着积雪量增加,0—10 cm土层土壤温度逐渐降低,相似的变化规律也出现在10—20 cm土层,但在时间上有所延迟;相关性分析表明,在不同土层中,根系生长与土壤温度均呈正相关。因此,积雪变化通过改变土壤温度影响高寒草甸植物根系的生长发育,最终可能会影响高寒草甸生态系统的碳分配与碳循环过程。     

模拟根系分泌物输入对高寒退化草地土壤微生物残体的影响

微生物残体是稳定土壤碳库的重要来源，对退化生境碳的固持和积累具有重要意义。植物根系分泌物作为植物-土壤-微生物"交流"的媒介，是调控土壤微生物残体迁移转化的关键。因此，以极度退化草地土壤为对象，以氨基糖为标志物，模拟研究了不同氮浓度（低氮-LN：0.1 gN/kg；高氮-HN：0.2 gN/kg）和多样性（3种化合物、9种化合物）根系分泌物输入对土壤微生物残体的影响。结果表明：（1）根系分泌物输入可显著增加高寒退化草地土壤微生物残体含量，且主要由真菌残体贡献。其中高氮和低多样性处理增加最明显，微生物残体和真菌残体分别增加了101.14%，125.16%，而低氮和高多样性处理微生物残体和真菌残体仅增加了35.79%，33.51%。（2）根系分泌物的输入可增加土壤β-葡萄糖苷酶、土壤磷酸酶和过氧化物酶活性，促进微生物的生长，而降低β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性，减少微生物残体的分解。（3）回归分析结果显示，土壤微生物残体与土壤环境的C/N呈显著负相关，与微生物生物量C/N呈显著正相关。上述结果表明，在未来退化草地恢复中，可充分利用模拟根系分泌物输入的土壤固碳策略，即通过提高土壤氮的有效性，促进微生物的生长，加快代谢周转，进一步提高微生物残体含量。