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华南海岸典型沙生植物根系构型特征
杜建会, 刘安隆, 董玉祥, 胡绵友, 梁杰, 李薇
植物生态学报    2014, 38 (8): 888-895.   DOI: 10.3724/SP.J.1258.2014.00083
摘要   (1026 HTML101 PDF(pc) (2586KB)(1600)  

选择华南海岸典型沙地, 采用全挖法, 对4种典型沙生植物木麻黄(Casuarina equisetifolia)、厚藤(Ipomoea pes-caprae)、老鼠艻(Spinifex littoreus)和狗牙根(Cynodon dactylon)的根系构型进行了研究。结果表明: 1)狗牙根和老鼠艻的根系总体分支率显著高于木麻黄, 厚藤最小, 说明大部分草本植物在生长过程中通过增加根系分支率, 提高物质传输效率, 除木麻黄外, 其他3个物种枝系均平卧伸展, 易于受到沙埋生出不定根, 进一步提高其物质传输效率; 2) 4种沙生植物根系平均连接长度最大的为木麻黄, 平均连接长度为19.25 cm, 且相对其他3个物种传导根所占的比例最大, 说明木麻黄通过增加平均连接长度以减少根系内部对土壤资源的竞争, 并提高传导根的比例, 以增加资源传输效率; 3) 4种沙生植物根系构型均倾向于叉状分支, 其中草本植物的根系构型更为接近, 说明草本植物受到的资源胁迫相对较小, 有利于在海岸沙地恢复中快速定居; 与内陆地区沙生植物相比, 海岸沙生植物在土壤资源的获取及空间拓展方面表现出显著的差异, 反映出不同生境条件下物种对生境胁迫的适应策略。因此, 海岸沙地前缘植被恢复应以草本植物为主, 尤其是具有不定根的物种, 乔木则不适合。



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图1 不同沙生植物根系连接长度(A)和直径(B)(平均值±标准误差)。不同的小写字母表示不同种沙生植物之间差异显著(p < 0.01)。
正文中引用本图/表的段落
首先统计每个根级(i)的根系数量(Ni), 以根级(i)为横坐标, lgNi为纵坐标作图, 回归直线斜率绝对值的逆对数作为根系总分支率(Rb); 根系逐步分支率(Ri/Ri+1)为某一级根系分支数与下一级根系分支数的比值, 计算公式为: Ri/Ri+1 = Ni / Ni+1
当植物根系处于干旱或贫瘠的土壤环境中时, 会采取降低分支强度, 增加根系连接长度等策略, 以寻求更多的水分和养分, 维持自身的生存与生长。对不同植物根系连接长度的研究(图1A)表明, 木麻黄平均连接长度和外部连接长度均最大, 分别为19.25和20.52 cm, 狗牙根最小, 分别为11.03和11.74 cm。从不同生活型来看, 大部分草本植物平均连接长度和外部连接长度均显著小于乔木植物(p < 0.01), 但厚藤和木麻黄之间差异不大(p > 0.1)。对根系直径研究表明(图1B), 不同沙生植物1级根系直径差异不大, 均小于1 mm, 以吸收根为主, 但之后不同级数的根系直径差异较大。狗牙根和老鼠艻1-3级直径均小于1 mm, 且差异不大(p > 0.1), 吸收根所占的比例较大, 而厚藤和木麻黄只有1级根系直径小于1 mm, 其余根级均大于1 mm, 传导根所占的比例更大。
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