分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2018-01-05 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 根际氧是影响稻田根际环境和水稻根系生理代谢的重要环境因子, 已有的关于水稻根际氧的综述多为从低氧或缺氧胁迫的角度展开, 随着技术进步和生产力的提高, 越来越多的学者在水稻栽培中实施了主动的根际增氧措施, 取得了一定的研究成果。根际增氧显著影响了水培水稻根系形态和结构, 使水培水稻根系形态呈现细而长的特征, 增氧条件下水稻根系形态、结构及其功能需求间存在内在的一致性; 根际增氧对不同生育期水稻的根系活力均有明显的促进作用, 其增幅从10%到150%不等, 并存在巨大的品种间差异; 从水稻根系形态、生理活性以及根部氮素形态转化等多个方面看来, 增氧处理有利于水稻根系吸收氮素, 但其对水稻氮素积累量的影响则与增氧处理方式和程度有关, 过度增氧抑制了水稻植株对氮的利用, 从而限制了其生物量的增加, 反过来抑制了对氮的吸收和积累。水稻对根际增氧的响应规律并非其对低氧和缺氧胁迫响应规律的简单倒转, 饱和氧处理下水稻生物量和产量的剧烈降低表明了水稻对富氧响应的复杂性。探索根际增氧对三叶期前水稻幼苗的影响, 完善根际增氧对水稻氮代谢的影响研究, 并量化水稻田间需氧量, 探索简单易行的苗期增氧措施, 可能对于进一步完善水稻育秧技术理论, 改进水稻育秧技术具有重要的意义。
分类： 生物学 >> 植物学 提交时间： 2023-03-13 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 为分析草本植物单根的抗拉力学特性及其影响因素，以紫花苜蓿为研究对象，选取不同根系直径、根系长 度的紫花苜蓿根系在不同加载速率下开展室内单根拉伸试验，定量分析紫花苜蓿单根抗拉力学特性及其在不同影 响因素下的变化规律。结果表明：加载速率对紫花苜蓿根系抗拉力和抗拉强度具有极显著影响（P＜0.05），且在根 系直径＜3 mm时，加载速率为500 mmmin-1时根系抗拉力和抗拉强度最大，而当根系直径相对较粗时，加载速率为 100 mmmin-1时根系抗拉力和抗拉强度最大；根系长度与紫花苜蓿根系抗拉力、抗拉强度之间没有显著差异（P＞ 0.05）；紫花苜蓿根系直径对根系抗拉力和抗拉强度具有显著影响（P＜0.001），其与根系抗拉力呈幂函数正相关关 系（R2＝0.380，P＜0.001），与抗拉强度呈幂函数负相关关系（R2＝0.363，P＜0.001）；通过对紫花苜蓿根系抗拉力学 特性的影响因素进行多元线性回归分析，根系直径是影响植物根系抗拉力学特性的最主要因素。
分类： 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间： 2021-12-19 合作期刊: 《广西植物》
摘要： 为探讨土壤石砾含量对珍稀濒危植物掌叶木幼苗生长和根系的影响，该研究以1 个月 生掌叶木幼苗为试验材料，进行5 种不同土壤石砾含量（0%（CK），20%，40%，60%和 80%）盆栽试验，筛选最适宜掌叶木幼苗生长的土壤石砾含量。结果表明：（1）土壤石砾 含量对掌叶木幼苗生长有极显著影响，其中幼苗苗高和地径相对增长率、叶面积、苗木质量 指数、生物量（根、叶和全株）和根冠比均在土壤石砾含量为40%时最大。（2）土壤石砾 含量对掌叶木幼苗根系形态具有极显著影响，总根长和根表面积在土壤石砾含量为40%时 最大；而根系平均直径随石砾含量增加逐渐减小，当土壤石砾含量高达80%时，根系平均 直径最小。（3）土壤石砾含量对掌叶木幼苗根系拓扑结构和分形特征无显著影响，而对根 系平均连接长度和分叉数有极显著影响，其中各处理根系拓扑指数（TI）、修正拓扑指数（qa， qb）均趋近于1，即掌叶木幼苗根系在不同土壤石砾含量中分支模式更趋近于鱼尾形分支； 根系平均连接长度随石砾含量增加先增大后减小，在土壤石砾含量40%时最大；根系分叉 数随石砾含量增加逐渐减小。（4）综合评价幼苗生长和根系形态与构型指标表明，掌叶木 幼苗在40%土壤石砾含量中地下根系和地上茎叶生长状况最好。因此，土壤添加适量石砾 能促进掌叶木幼苗生长，当石砾含量为40%时幼苗生长效果最好，苗木质量指数最高，最 适宜掌叶木幼苗生长。
分类： 生物学 >> 植物学 提交时间： 2021-09-14 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 根系是植物吸收水分和养分的主要器官，发育及分布情况对植物生长具有极其重要的影响。本研究以甘肃省定西市安定区龙滩流域的人工白杨林、油松林以及山杏林为研究对象，分析了3种人工林总根及不同径级的根长、根面积、根生物量密度的垂直分布特征及其与土壤理化性质之间的关系，旨在从根系分布角度比较黄土丘陵区典型人工林之间的生长差异，为该区域植被恢复与评价提供一定的科学依据。研究结果显示：（1）不同径级的根系分布中3种人工林均以细根为主，细根与总根的根长及根面积密度均表现为白杨林>油松林>山杏林，根生物量密度表现为油松林>白杨林>山杏林，而中根与粗根的根长及根面积密度均以油松林为最高。（2）垂直土壤剖面上，3种人工林总根与细根的根长、根面积及根生物量密度整体上呈现出随土壤深度的增加而减少的趋势，而中根与粗根的垂直分布规律并不明显。（3）细根和总根的根长密度、根面积密度、根生物量密度与土壤全碳、全氮、有机碳及含水量均呈极显著正相关关系，中根的根长及根面积密度与土壤全碳、全氮、全磷及有机碳含量呈显著相关关系，粗根的根长及根面积密度与土壤全碳呈显著相关关系，土壤碳氮含量以及含水量的增加与林木根系的生长在一定程度上存在协同效应。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-11-06 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 作物根系生长不仅取决于生理因素, 还取决于生态环境因素, 而土壤水分环境与作物根系生长之间的关系则是局部灌溉技术设计的理论依据之一。为了进一步探索影响棉花根系生长的主要因素, 本文在根-冠水量平衡的基础上, 结合作物系数与叶面积的关系模型、根长密度分布函数以及根系吸水效率函数, 应用动态规划理论, 建立了棉花根系生长模型, 并以桶栽棉花试验结果进行验证。结果表明, 该模型纳入了土壤水分环境、大气蒸腾力和叶面积等影响根系生长的因子, 具有揭示根系生长耗水机理的作用。该模型模拟出的棉花总根长变化趋势与实测结果基本一致, 当以多年月平均参考蒸散量(ET0)作为输入条件时, 模拟结果总体误差为15.41%, 可以用于工程设计。对模型敏感性分析结果表明, 所建模型能够反映棉花根-叶生长的同步性, 以及进入生殖生长期以后根—叶之间的水量平衡关系。棉花根系生长对土壤水分环境变化的敏感性高于对叶面积变化的敏感性, 体现了棉花根系生长的机理, 建模方法可行。本文研究成果对完善局部灌溉技术中灌溉制度的设计理论具有重要意义。
分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2017-04-18 合作期刊: 《生态学报》
摘要： 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—31.40 Mg / hm2 和 7.91—53.40 Mg / hm2 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—21.97 Mg / hm2 和 8.86—29.95 Mg / hm2 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。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-03-01 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 摘 要：探究荒漠植物叶片和根系形态特征对干旱胁迫的响应，有助于理解和预测气候变化条件下荒漠植物的生 长调控策略。本研究以典型荒漠植物珍珠柴（Caroxylon passerinum）幼苗为研究对象，设置慢速干旱和快速干旱两种处理，测定叶片和根系相关的形态指标，分析了珍珠柴幼苗在不同干旱胁迫下叶片和根系的形态特征及两者之间的关系。结果表明：（1）随干旱胁迫时间延长，两种处理下的粗根直径减小，快速干旱处理的细根比根长、比根面积均减小，而快速干旱处理的叶组织密度增加，慢速干旱处理后粗根组织密度整体增大，而快速干旱处理则呈先增后减。（2）生长末期（54 d），两种处理下的粗根直径显著下降，快速干旱处理的肉质化程度和含水量分别显著低于对照和慢速干旱处理，胁迫37 d时，两种干旱处理下的珍珠柴粗根组织密度显著增大，并且慢速干旱大于快速干旱。（3）粗根比根长、粗根组织密度、细根比根长、比叶面积是珍珠柴性状变异的主要指标，相关性分析发现，珍珠柴 叶片和根系共有29对性状之间相关联。综上所述，珍珠柴叶片、粗根、细根在不同水分处理下均表现出不同的适应策略，在两种干旱处理下珍珠柴通过减小粗根直径响应干旱胁迫。在快速干旱条件下，珍珠柴通过增大叶组织密度，减小细根比根长和比根面积等适应土壤水分亏缺。珍珠柴通过叶片、根系性状内部，叶片与根系性状之间的协同或权衡策略适应干旱。
分类： 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间： 2021-05-11 合作期刊: 《广西植物》
摘要： 为探究铝胁迫对菊芋根系分泌物的影响以及外源水杨酸的缓解作用，以耐铝型南京菊芋和铝敏感型资阳菊芋为试验材料，采用土培法，设置铝浓度 500 μmol·L-1，分析了不同浓度(10、100、1 000 μmol·L-1)SA 对铝胁迫下菊芋根系分泌物中有机酸、氨基酸以及根尖相关代谢酶活的影响。结果表明：单铝胁迫会导致菊芋根系分泌物中柠檬酸、草酸、苹果酸浓度升高，且升高幅度南京菊芋大于资阳菊芋；柠檬酸合酶和苹果酸脱氢酶在单铝胁迫下活性增强；脯氨酸含量显著提升，总氨基酸浓度均显著减少。外源 SA 加入后，南京菊芋根系分泌的柠檬酸、草酸、苹果酸浓度均得到不同程度提高，但经高浓度(1 000 μmol·L-1)SA 处理后资阳菊芋根系分泌草酸显著降低，且在各浓度 SA 处理下苹果酸浓度均无明显变化；柠檬酸合酶活性出现不同程度的增强，但对南京菊芋根尖中苹果酸脱氢酶活性影响不大，且高浓度(1 000 μmol·L-1)SA 处理后显著降低了资阳菊芋根尖中苹果酸脱氢酶活性；脯氨酸含量显著下降，从总氨基酸浓度变化来看，南京菊芋在高浓度(1 000 μmol·L-1)SA、资阳菊芋在低浓度(10 μmol·L-1)SA 处理下得到最大缓解效果。因此，菊芋通过分泌有机酸应对铝毒侵害，外源 SA 可促进菊芋根系有机酸代谢速率，分泌更多的有机酸来缓解铝胁迫，这种缓解效果在耐铝性相对较强的南京菊芋中表现更好。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 为了阐明覆膜滴灌棉田地膜残留对棉花生长的影响，结合绿洲覆膜滴灌棉田残膜累积特点，设计对应覆膜年限为5 a、10 a、15 a、20 a、25 a、30 a共6个不同残膜累积梯度，利用桶栽试验，分析了不同覆膜年限棉田中残膜累积对棉花生长和产量的影响。结果表明：残膜对棉花地上部株高和叶面积影响显著，随残膜量的增加株高和叶面积逐渐降低，当覆膜滴灌20 a时各时期株高和叶面积均显著减小。覆膜滴灌20 a时残膜量的增加开始显著降低棉花地下部根系指标，与CK相比，覆膜滴灌20 a的根长密度降低8.2%，根表面积密度降低10%，根体积降低7.2%，根系直径降低19.4%。残膜量与棉花干物质积累量和产量呈显著负相关，覆膜滴灌20 a后相比于CK，地上部干物质量降低20.3%，根部干物质量降低38.4%；棉花产量相比新疆近5 a地区平均单位面积产量降低10.96%。残膜量的增加对棉花的正常生长影响显著，当覆膜滴灌年限达到15~20 a时，棉花的生长与根系指标和产量显著降低。研究结果可为新疆滴灌棉田可持续发展提供理论依据。
分类： 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间： 2020-08-03 合作期刊: 《广西植物》
摘要： 为了了解不同林龄和密度马尾松人工林针叶和根系的养分变化特征，在广西南宁市横县镇龙林场选择了四种林龄（幼龄林、中龄林、成熟林和过熟林）和四种密度（低密度林、中低密度林、中高密度林和高密度林）马尾松林共8 种林分，分析了马尾松针叶和根系的C、N、P 含量和比值及其与土壤养分的关系。结果显示：（1）所有龄林与密度林的马尾松针叶N:P 比值均大于16，表明该地区马尾松明显受P 限制，幼龄林更加明显。（2）马尾松针叶C 含量随着林龄增长逐渐增大后下降，N 与P 含量呈微弱下降趋势，导致C:N 比值、C:P 比值和N:P 比值呈微弱上升趋势但没达到显著水平；根系C 含量、P 含量和C:N 比值逐渐增大，N 含量、C:P 比值和N:P 比值呈U 字型且都在幼龄林最大；针叶和根系在成熟林阶段均具有较高的P 含量和最高的C 含量。（3）中密度林的马尾松针叶的C 和N 含量较高且P 含量最高，C:N 比值较低且C:P 比值和N:P 比值最低；根系的C、N 和P 含量较高，而C:N 比值、C:P 比值和N:P 比值较低。（4）马尾松的根系养分尤其是P 含量在不同龄林和不同密度林之间的变化比针叶更加剧烈，且其与土壤养分之间的相关性比针叶更强。上述结果表明，马尾松人工林受P 限制，在低龄林加强P 肥管理和选择合适的林分密度（中等密度）则有利于缓解马尾松受P 限制的状态。
分类： 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间： 2021-11-04 合作期刊: 《广西植物》
摘要： 为探究氮素亏缺及亏缺后补偿供氮对蕉苗生长及其根系形态特征的影响。该研究以主要栽培种基因组类型（AAA 型和ABB 型）的香蕉品种为试材，通过石英砂基质培养结合氮素亏缺与补偿处理，研究其株高、叶长、叶宽和新增绿叶数，地上部、根系的鲜重和干物质，根长、根表面积及根体积等指标的变化。结果表明：（1）亏缺30 d，香蕉苗呈现明显的缺氮表型症状，株高、叶长、叶宽及新增绿叶数均显著降低；根系干物质积累增加，品种Ⅰ、Ⅱ根系干物质分别提高64.71%、87.50%，根冠比增加；总根表面积分别增加4.38%、11.85%，体积增加71.78%、66.55%。（2）亏缺68 d，干物质积累受到明显抑制，品种Ⅰ、Ⅱ全株干物质降低33.74%、42.04%，根系干物质与常规处理无显著差异；根系形态参数变化趋势与轻度亏缺一致。（3）亏缺后补偿供氮，缺氮症状消失，植株生长指标恢复正常水平；品种Ⅰ、Ⅱ根系干物质质量显著增加51.22%、52.38%，根冠比显著高于常规处理；根系趋向正常形态生长，且总根体积分别增加61.80%、45.92%。轻度氮素亏缺后适时补偿供氮，缺氮蕉苗可恢复正常生长，根系干物质及体积显著高于常规处理，且幼苗的长势更好。生产中可以综合利用亏缺胁迫后补偿供氮的方式来培育香蕉苗，以利于其在田间栽培的生长。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2020-12-17 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 水分和氮素是荒漠生态系统植物生长的主要限制因子，了解降水变化和氮沉降加剧如何影响典型荒漠植物根系形态特征，有助于揭示全球气候变化背景下的典型荒漠植物响应和适应机制，为有效进行荒漠植物恢复建设及管理提供理论依据。采用盆栽试验，研究了红砂（Reaumuria soongorica）幼苗根系形态特征对不同氮添加量（0g·m-2·a-1）、4.6 g·m-2·a-1、9.2 g·m-2·a-1和13.8 g·m-2·a-1和降水处理［（70%（W-）、100%（自然降水W）、130%（W+）］的响应。结果表明：（1）降水对红砂幼苗总根长、总表面积、总根体积、根系生物量、比根长和比表面积均有极显著影响（P0.05）。同一氮水平下，随降水量的增加红砂总根长、总表面积、总根体积、根生物量、比根长、比表面积均呈现增大的趋势，且在降水量130%处理下（W+）各相关指标达到最大值；在降水量70%（W-）和降水量不变（W）的条件下，红砂根系各形态指标随着氮添加量的增加呈现出先增大后减小的趋势，而在降水量130%条件下（W+），各指标随着氮含量的增加大致呈先减小后增大的趋势，且各个指标均在增水、高氮水平时最大。可见，红砂根系生长主要取决于降水，且红砂根系生长存在明显的水氮耦合效应，在高水、高氮条件下，红砂根系生长促进效应最明显。在我国西北干旱和半干旱区，可以在雨季降水量大时通过施入氮肥（N3）来促进红砂根系快速生长、下扎；在干旱少雨时，通过施入适量的氮肥（N1）来促进红砂根系的生长，缓解干旱对红砂根系的限制作用。
分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2018-10-23 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 沙蒿是中国西北半干旱地区主要的固沙植物，其根系分布影响包气带水分运移过程，准确的植被特征和根系密度分布对根系吸水模型的建立十分重要。本研究采用整体挖掘法获取不同层位的根系和根际土壤含水量，引入冠级和龄级的概念对沙蒿根系分布特征进行研究。分析结果表明：沙蒿种群以低龄级沙蒿占优，其根系生物量随龄级呈‘S’型增长；根系长度分布和均一化根系密度分布均符合对数正太分布，最大值出现在浅层土壤20 cm处；沙蒿生长不依赖于地下水，其根系主要利用包气带中的水分，持续干旱条件下，为满足蒸腾作用根系出现两种调节方式：1、横向生长增加根系量，利用横向土壤剖面的水分；2、浅层根区由于水分胁迫造成的吸水量减少由深部相对湿润的根区补偿。因此沙蒿根系吸水模型中的根系密度分布函数应为对数正态分布，且吸水过程不仅依赖于根系密度分布，同时受土壤水分的影响。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-11-07 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 残膜污染已成为危害农田生态系统的重要因子, 不仅阻碍土壤水分和养分运移, 而且影响作物生长。为探明残膜对不同生育期番茄生长的影响规律, 采用小区试验方法, 设置0 kg·hm2、80 kg·hm2、160 kg·hm2、320 kg·hm2、640 kg·hm2 和1 280 kg·hm2 共6 种不同残膜量水平, 研究残膜量对番茄苗期和开花坐果期的根系特征、地上部生长和干物质积累的影响, 并采用Logistic 生长模型定量分析残膜对番茄养分积累始盛期、高峰期和盛末期的影响。结果表明, 残膜阻碍了番茄苗期和开花坐果期根系的生长, 根体积、根长密度和根干质量密度均随残膜量增加而降低; 随着残膜量增加, 苗期和开花坐果期的株高和茎粗均呈减小趋势, 且株高和茎粗的增长速率逐渐降低。番茄养分积累的始盛期和高峰期随残膜量增加而提前, 番茄追肥的最佳时期也应提前。在番茄苗期和开花坐果期, 根系、茎秆、花和幼果的干物质量均随残膜量增加而减少, 而叶片的干物质量呈递增趋势。残膜对番茄苗期根系、地上部生长和干物质积累的阻碍作用高于开花坐果期。由此可见, 残膜对番茄苗期的危害强于开花坐果期, 且干物质积累的始盛期和高峰期均随残膜量增加而提前, 加强番茄苗期水肥管理和提前水肥施加时间是减轻残膜危害的有利措施。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-11-07 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 为培育紫色土肥力和合理利用蚕豆资源, 本研究首先通过溶液培养法收集到蚕豆根系分泌物后, 并通过 真空旋转蒸发仪得到浓缩液, 然后通过室内土壤培养试验, 即分别在3 种60 g 紫色土(酸性紫色土、碱性紫色土和中性紫色土)添加2 个水平[6 mL(低量)和12 mL(高量)]的蚕豆根系分泌物浓缩液, 并置于25 ℃恒温箱中黑暗培养15 d , 从而探索蚕豆根系分泌物对不同紫色土有效养分和微生物数量的影响。结果表明: 在3 种紫色土上, 与对照相比, 添加低量和高量蚕豆根系分泌物浓缩液后, 土壤碱解氮含量和pH 均显著降低; 而土壤有效磷、速效钾、有效铁、有效锌含量和微生物数量均显著增加, 且此趋势随根系分泌物浓缩液添加量增加而增强。与其他两种紫色土相比, 酸性紫色土添加蚕豆根系分泌物浓缩液对于土壤碱解氮含量和pH 的降低效应最明显, 对土壤中细菌和真菌数量增加效应更为显著, 与对照相比, 增幅分别为32.00%、4.51%、3.51 倍和9.00 倍。与其他两种紫色土相比, 碱性紫色土添加高量蚕豆根系分泌物浓缩液对土壤有效磷、速效钾、有效锌和有效铁含量活化效应最强, 分别是对照的4.48 倍、2.04 倍、147.10%和128.00%。在中性紫色土上, 添加高量蚕豆根系分泌物浓缩液对以上土壤有效养分和土壤微生物数量的影响介于酸性紫色土和碱性紫色土之间。总之, 蚕豆根系分泌物对不同紫色土土壤有效养分(土壤碱解氮和pH 除外)和土壤微生物活性有不同促进效应, 这对于紫色土肥力培育有深远影响。
分类： 其他 >> 综合 提交时间： 2017-06-29 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 提高养分利用率是协调粮食安全和环境安全的核心问题。地下生物种类繁多，数量巨大，功能多样，包括植物根系、微生物和动物等。地下生物直接参与了养分的活化、转化、吸收和运输等过程，是地上植物生产力和养分利用率的重要驱动者。文章概括性地介绍了（1）土壤-根系-微生物对话的信号基础与养分转化，（2）土壤微生物组成多样性与养分转化，（3）根系与植物高效吸收养分，以及（4）微生物与根系高效摄取土壤养分；在此基础上，提出将来应该加强研究土壤生物功能和区域分异规律、微生物介导的土壤养分转化过程与养分高效利用之间的关系、养分高效型作物的根系特征、生物制剂的研发等内容。随着技术的发展和相关机理的探明，地下生物“黑箱”将逐步被破解，有望研发出靶标明确、切实可行的地上-地下生物协同调控技术，实现养分的高效利用。
分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2017-02-09 合作期刊: 《生态学报》
摘要： 采用GC-MS技术鉴定水培烟草Burley及K326在幼苗期不同生长阶段的根系分泌物；并用不同浓度邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、邻苯二甲酸二异辛酯（DIOP）溶液浇灌盆栽烟草幼苗，研究其根系抗氧化性能变化。结果如下：（1）Burley根系分泌物主要有3类化合物，其中自毒物质邻苯二甲酸酯（PAEs）在二叶龄期、四叶龄期、六叶龄期的相对含量分别为7.6%、0.3%、未检出；而K326根系分泌物主要有9类化合物，PAEs在二叶龄期、四叶龄期、六叶龄期的相对含量分别为35.6%、51.3%、2.2%。（2）浓度高于0.1 mmol/L的PAEs使根中超氧阴离子自由基产生的速率显著（P< 0.05）增加；随着DIOP及DBP浓度的增加，超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性增加，在0.5 mmol/L时达到最大，然后随着处理浓度的增加而下降。丙二醛的浓度随着这两种PAEs处理浓度的增加而增大。结果表明：烟草根系分泌的自毒物质PAEs达到0.5 mmol/L时，能降低根系的抗氧化性能，造成根尖细胞膜系统的氧化损伤，引起根吸收功能等一系列生理生化变化，并最终表现出自毒作用。
分类： 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间： 2022-04-29 合作期刊: 《广西植物》
摘要： 辣木（Moringa oleifera）主要分布在热带地区，属落叶乔木，具有极高的经济价值和栽培用途。 为探究 12 种水氮组合处理对辣木根系形态的影响，该文共设置 3 种土壤水分梯度，包括 40％（W1）、60％ （W2）、80％（W3）的田间饱和持水量，以及 4 种施氮水平 N0(0 g·株-1)、N1(0.6 g·株-1)、N2(1.8 g·株-1)、 N3(3.6 g·株-1），比较不同水氮组合处理对辣木幼苗粗根和细根性状（根长度、根表面积、根体积、根平均 直径、比根长、比表面积等）的影响。结果表明：（1）水处理对辣木幼苗粗根和细根的性状没有显著影响。 （2）氮处理对粗根的根长、根表面积、根体积、根平均直径和比表面积有显著影响，而仅显著影响了细根 的平均直径和比表面积。（3）两因素方差分析表明，水氮交互作用仅显著影响了细根根长；在相同的水处 理下，低氮促进而高氮则抑制辣木粗根和细根根长、根表面积和根体积的增加，表明低氮中水和低氮高水 处理在一定程度上促进根系生长。该研究结果表明，单一水处理的差异并没有显著改变辣木根系特性；低 氮促进而高氮抑制辣木根系的生长，且辣木粗根对氮处理的响应更敏感。水氮耦合对辣木根系生长有明显 的调控作用，低氮中水或低氮高水的组合模式更利于辣木根系生长。因此，为提高速生辣木的生长及生物 量的累积，在生产上应严格控制水和氮的使用量，严格水肥组合配比，有效提高水和氮肥的利用效率。
分类： 生物学 >> 植物学 提交时间： 2021-09-14 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 植物根系水力再分配（Hydraulic Redistribution，HR）指水分在根-土界面水势梯度的驱动下，经由植物根系在土壤不同部位之间的被动传输过程。它是植物根系为了适应土壤水分的空间异质性而形成的一种生理调节对策，不仅能够优化植物对水分的利用，而且对生态系统的地球化学循环过程具有一定影响。因此，开展水分限制环境下HR的研究对深入理解干旱区植物生存的生态水文学机理及其调控对策具有重要的意义。基于此，本文通过回顾和分析HR国内外的最新研究动态及进展，分别从HR的发展历程、在生态水文中的作用、量的大小、普遍性和影响因素进行较为系统的评述。利用数据挖掘在全球尺度上对HR定量化描述，发现HR主要发生在较干旱的乔木植物群落中。此外，HR占蒸腾比例介于3%~79%，平均值为32%；从气候因子、植被特征、土壤特性等方面重点讨论了HR的影响因素，发现干燥指数和土壤质地显著影响HR的量（P＜0.05）。最后，结合全球变化背景下HR面临的新挑战，提出了当前HR研究面临的难点问题及其在生态水文效应中应重点关注的科学前沿问题。本研究为今后HR的研究提供了一定的借鉴。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 植物对干旱的适应能力不仅包括干旱胁迫期间的抗旱能力，也包括复水之后的恢复能力，因此，开展干旱复水条件下植物幼苗生长及根系形态特征变化规律的研究，对揭示植物抗旱生理机制具有重要意义。通过盆栽控水进行干旱胁迫和复水处理，测定了干旱-复水条件下红砂幼苗基径、株高、生物量以及根系形态指标，分析了其生长、生物量分配及根系形态特征对干旱-复水的响应。结果表明：（1）与适宜水分相比，干旱胁迫下红砂幼苗基径和株高相对增量以及地上、地下和总生物量显著减小（P<0.01），各干旱胁迫下红砂幼苗基径相对增量随时间增加呈现减小的变化趋势；复水后中度和重度胁迫处理下红砂幼苗基径和株高相对增量较大，表明红砂幼苗在较严重的干旱胁迫下复水时，其地上部分恢复生长更快；（2）与适宜水分相比，干旱胁迫下红砂幼苗比根长显著增加（P<0.01），表明红砂幼苗可通过根系伸长生长以适应干旱胁迫；复水后重度干旱胁迫处理下红砂幼苗总根长、根表面积和总根体积减小，而红砂幼苗根系直径显著增加（P<0.01），表明红砂幼苗在重度胁迫处理下根系恢复力减弱。综上所述，干旱胁迫期间红砂幼苗通过加快基径和根系的生长储存更多物质来应对胁迫环境，从而表现出较强的抵抗力；复水后红砂幼苗通过加快地上部分生长和根系直径与比根长的增大来恢复生长，有助于提高其较强的恢复能力。
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