森林演替过程中根系分布的动态变化

综述了演替过程中植被根系的分布与动态变化的研究进展,阐述了未来森林演替过程根系研究的重点和技术路线.根系作为生态系统中一个重要组成部分,在植被演替过程中占有重要地位,演替早期的树种的根系分布深度和根系总长度都要比后期树种的高,这种分布特征使林木得以吸收深层的水分和养分,并为演替后期的植被生长创造了良好的生长环境.由不同种群的根系分布范围可以描述该种群可以利用的资源范围以及它在演替过程中的作用和地位.森林根系分布受自身条件(如植被组成、林龄、所处演替阶段)和生态因子(如大气、气候带、土壤条件等)的影响.未来应加强森林根系动态研究的标准方法研究;森林根系分布和分层结构的动态与功能研究;全球变化对根系生态效应研究;根系生态系统的生物多样研究;根系演替速度研究等.     

香根草根系在公路边坡土体中的分布特征

模拟实际公路边坡坡度和土质条件,制作模型试验箱,并种植了根系发达的生态护坡植物——香根草.通过全断面开挖法,研究了在模型箱中生长了两年的香根草根系在边坡土体中的分布特征.结果表明:在贫瘠土壤条件下,两年生香根草的根系垂直向下生长,最大根长达1m多,其根系生物量沿土层剖面深度呈二项式函数关系减少;根系直径约为0.8~1.4mm,且根径1mm的根系居多,最粗者可达2.2mm;香根草根系的分布范围随土层深度呈先增大后减小的趋势,其分布规律可以用Gauss曲线来描述;沿土层剖面自上而下,根系密度分布规律服从Logistic曲线关系;香根草的大部分根系偏向坡脚方向生长,坡脚方向生长的根系粗长且密集,而坡顶方向生长的根系则细短且稀疏.以上对根系形态分布规律的研究可为进一步分析植物根系与土体间的相互作用机理、防治边坡水土流失、浅层滑坡等地质灾害提供理论基础.     

植物根系构型的生态功能及其影响因素

植物根系构型即根系在其生长介质中的生长与分布,直接影响着植物的生长和发育.通过概述植物根系构型的基本概念以及生态作用,总结影响植物根构型的诸多因素,主要包括根系的生物学特性、自然条件和人工干扰.基于当前的研究现状,提出了植物根系构型需进一步研究的问题.     

不同立地条件下荆条根系分布规律

根系分布特征有着特殊的生态意义,它反映出植物适应和改造环境的功能.采用土钻法对北京市门头沟区常见的灌木-荆条的根系特征进行调查和研究.结果表明,不同立地条件下的荆条根系分布特征具有明显的差异,不同径级(d≤1 mm/d＞1 mm)的根系生物量随土壤深度呈指数减少;不同立地条件下根系密度的垂直分布,均表现为从土壤表层到深层逐次递减,在各土层中,0-60cm土层中分布的根系密度所占的比重最大;而根系密度的垂直分布,也均表现为随着距离树干的距离增大逐次递减,0-40cm土层中分布的根系密度所占的比重最大.阴坡立地上的根系密度和生物量均小于阳坡立地,≤1mm的根系分布深度要大于＞1mm根系,有利于刺槐对深层土壤中水分、养分的吸收,适应干旱环境.     

松散斜坡上刺槐根系分布特征及其抗拉实验

研究了生长于陡坡上的刺槐根系在土体中的分布规律及其单根抗拉强度.结果表明:在研究区特殊的生境影响下,随着深度的增加(0～50 cm)和树位的不同,刺槐根系中毛细根和细跟的分布表现出不同的变化特征.根系抗拉力随着直径的增大而增大,分布规律表现出明显的指数特征,最大峰值拉力达1 461 N,根系最大抗拉强度达72.20 MPa,并且随着直径的增加表现出一定的降低趋势.生境对于刺槐根系的分布和抗拉性能产生了较大的影响.刺槐能够在无灌溉条件下正常生长,是本区域控制松散堆积物侵蚀或运移的理想树种之一.     

冬小麦根系生长的三维仿真模拟

根据冬小麦根系分布的试验测量参数与生长规律,综合考虑根系生长的生理生态模型和虚拟植物模型,构造了描述小麦根系生长的动态模型．在已建立的根系生长模型基础上,运用分形几何理论与计算机图形学技术,对耕作土壤环境下冬小麦根系构型进行了三维仿真模拟．根据根系实测参数,对冬小麦根系生长模拟进行宏观控制,可以真实再现冬小麦地下根系部分的动态生长过程．     

基于并行电法的重阳木根系空间分布探测试验研究

探测树木根系的空间分布,对了解树木的生长及移栽等具有重要的作用。利用并行电法技术进行树木根系三维空间分布特征探测试验,通过在重阳木周边7.5 m×9.5 m范围内布置观测系统进行数据采集,对采集到的数据进行多测线联合反演得到三维电阻率图像。结果表明:探测范围内的根系分布呈现出南测密集,北侧稀少的特征;探测区域根系根径范围主要分布在200~300 mm;深度为0.46 m位置处根系量最大且根系生物量最多;重阳木根系下方土壤中含水充足,结果图呈现了根系与地下环境间的相互关系。该成果在研究树木根系空间分布范围及特征方面具有良好的应用前景。     

花江喀斯特峡谷适生植物的抗旱特征 Ⅰ:顶坛花椒根系与土壤环境

以15株顶坛花椒作样本进行研究,对其根系的根深、根幅、根的直径、侧根的分布范围、叶重、吸收根的密度及重量等进行实地数据采集,从中得出喀斯特石漠化区顶坛花椒根系的生长特征。表明顶坛花椒根系界于散生根型与水平根型之间,根系水平分布远大于垂直分布,反映了根系的发达性及浅根性的特点。根系主要分布在0~35 cm的土层中,吸收根一般分布0~30 cm范围内。土壤环境决定了根系的生长分布特征,土壤容重、土壤水分与根系分布显著相关(P<0.05);垂直方向上,所调查样株根系集中分布于有机质高的土壤上层;水平方向,各根系分布与土壤养分多寡没有明显关系,而更多受制于小地形条件。     

群体行为影响的根系可塑性建模

依据根系生长发育过程中群体行为,构建了一种带偏好的群体交互模型,用于对虚拟根系可塑性的建模与仿真。视根尖作为根系群体中的智能个体。依据根尖个体对资源的竞争以及共享行为,构建根尖个体间交互模型。采用L系统构建简单动态根系生长模型,用于控制根系生长发育。结合群体交互模型与根系生长模型,在三种不同的土壤资源分布场景中分析群体行为对根系长度、根系在土壤中分布以及根系形态。结果表明群体交互影响下的根系生长能够感知土壤资源分布,并进行适应性的根系结构调整,从而为根系仿真提供一种简单的方法。     

花江喀斯特峡谷适生植物的抗旱特征I:顶坛花椒根系与土壤环境

以15株顶坛花椒作样本进行研究,对其根系的根深、根幅、根的直径、侧根的分布范围、叶重、吸收根的密度及重量等进行实地数据采集,从中得出喀斯特石漠化区顶坛花椒根系的生长特征.表明顶坛花椒根系界于散生根型与水平根型之间,根系水平分布远大于垂直分布,反映了根系的发达性及浅根性的特点.根系主要分布在0～35cm的土层中,吸收根一般分布0～30cm范围内.土壤环境决定了根系的生长分布特征,土壤容重、土壤水分与根系分布显著相关(P＜0.05);垂直方向上,所调查样株根系集中分布于有机质高的土壤上层;水平方向,各根系分布与土壤养分多寡没有明显关系,而更多受制于小地形条件.     

贵州鸡油菌的生态学特点及分布特征

通过对鸡油子实体成份、生长土壤成份、温湿度、植物种类、光照强度、酸碱度,子实体的年生长量及分布特征、系统地研究了鸡油菌的生物学特性和它的复合生态。     

“根系生物学”一个新兴的研究领域

作为现代生物科学的一个新分支,根系生物学(Root Biology Radical Biology)是近年来发展起来的一个边缘交叉学科,它的研究目的是从人们往往忽视的植物地下部分--根系入手,了解并利用根系及其微生态系统的特性和功能,从而为植物的生长调控、遗传改良提供理论基础.该学科的研究内容包括根系的形态、生理、遗传特性与植物功能,根系及根际化学,根际微生物及其共生体系,根际微生态,根系的生物物理特性及模拟,根系的食品和医药利用,等等.涉及到的学科有植物学、植物生理学、植物遗传学和分子生物学、植物营养学、土壤学、农业微生物学、农业工程学、食品科学和医药学等.     

金沙江干热河谷乡土草本植物根系固土能力原位测定

研究采用野外原位剪切试验的方法,对金沙江干热河谷分布较广的扭黄茅(Heteropogon contortus)、莎草(Eulaliopsis binata)、芸香草(Cymbopogon distans)、旱茅(Schizachyrium delavayi)等4种乡土草本植物的根系固土能力进行了研究.结果表明:① 草本植物根系能提高土壤的抗剪强度,起到固土作用.在受试的4种草本植物中旱茅根系提高土壤的抗剪能力最强达72.5%,扭黄茅最低为2.8%;② 在特殊情况下,根系会降低土壤的抗剪强度,起到疏松土壤的作用.在研究中,扭黄茅根系第1样方出现了抗剪强度低于裸土样方的情况;③ 植物根系在提高土壤抗剪强度的同时,也提高了土壤的破坏位移.在受试的4种草本植物中,破坏位移最大是莎草、最小是芸香草,分别比裸土样方提高了109.4%、32.7%,草本植物根系提高土壤剪切破坏位移的幅度比提高抗剪强度的幅度大;④ 在受试的4种草本植物中,旱茅固土能力最强,又是优良的牧草,在金沙江干热河谷生态恢复、边坡防护、植物篱等生态工程中可作为优先选用的植物.     

西鄂尔多斯绵刺(Potaninia mongolica)和短脚锦鸡儿(Caragana brachypoda)根系特征对土壤水分的响应

以西鄂尔多斯荒漠草原常见灌木绵刺与短脚锦鸡儿为研究对象.采用全根挖掘法研究西鄂尔多斯绵刺与短脚锦鸡儿的根系形态特征,调查土壤水分的分布格局.结果表明绵刺和短脚锦鸡儿根系生物量和根长密度均表现出随土壤深度的加深先增大后减小的趋势.绵刺和短脚锦鸡儿的根系分布浅,主要分布于0~30cm的土壤中;根/冠比很小(分别为0.47和1.38),但根幅可达冠幅6~8倍.根系的细根根长密度、吸水能力与土壤含水量呈显著正相关关系,根系形态构型与土壤含水量的垂直分布格局相匹配.绵刺和短脚锦鸡儿的根系特征表现出了对干旱区的有限降水、局限渗透和土壤含水量的垂直分布格局的生态适应性.     

让你惊讶的植物

世界各地分布着30多万种植物,它们的历史比人类还要久远。好望角茅膏菜开普茅膏菜俗称好望角茅膏菜,是生长在南非的食肉植物。它的茎通常会长到几厘米高,上面长着细长的叶子。     

淳化县不同立地上刺槐根系的分布参数

树种的根系消弱系数 (rootextinctioncoefficient) β是确定树种根系垂直分布特征的主要参数。通过研究渭北黄土高原淳化县境内的主要造林树种———刺槐 (Robiniapseudoacacia)的根系垂直分布特征 ,确定了该树种在不同立地上 β值的大小。结果表明 ,阴坡立地的 β值均在 0 .982以上 ,而阳坡立地上的 β值则一般小于 0 .982 ,说明阴坡立地上的刺槐根系分布深度要大于阳坡立地上的分布深度。其细根 (Φ <1mm)的分布深度大于较粗根系 (Φ <3mm)的分布深度 ,这有利于刺槐对深层土壤中水分、养分的吸收 ,适应干旱环境 ,促进地上部分的正常生长。     

生物质炭辅助沼肥对生菜生长特性的影响

采用盆栽试验,研究木炭粉与沼液配合施用对生菜生长特性的影响。结果表明：作物根系类型和木炭粉在土壤中的分布深度对生菜生长特性具有重要影响。     

内蒙古地带性针茅植物15种营养元素含量及化学计量特征分析

通过对植物体内矿质平衡离子成分及含量特征研究,认识植物体内养分间交互作用,对研究草原植物各种逆境适应、矿质离子平衡及相关调控基因控制网络等具有重要作用.基于内蒙古不同草原类型,以针茅属(Stipa Linn.)植物为禾本科类的代表,研究地带性针茅植物叶片15种营养元素(7种大量元素C、N、P、K、Mg、Ca、S和8种微量元素B、Mn、Fe、Na、Zn、Cu、Ni、Mo)含量特征及元素间的相互关系.结果表明:西北针茅、大针茅、短花针茅和石生针茅等植物叶片中大量元素和微量元素含量均值分布格局基本相似,总体表现为CNKSMgPCaNaMnFeZnNiCuBMo. 4种针茅植物中大量元素P、K、Ca和微量元素Mn、Fe、Mo含量均有显著性差异(P0.05),其它元素如N、Mg、Cu、Ni等无显著差异(P0.05);4种针茅植物元素的相关性分析表明,营养元素之间的相关系数在较大范围内波动,不同元素之间的相互关系复杂,由15种营养元素组成的105对元素对中,有25对元素有显著相关(P0.05),占总数的20%;以主成分分析(PCA)对叶片多种元素之间的相互关系作进一步分析,提取了变异较大且解释率高的4个主成分轴,大量元素和微量元素在主成分图中呈现出分布的差异性聚类;而对多种元素的聚类分析,可以将营养元素归为两大类,第1大类包括C、N、P、K、S等,共同决定着植物的生长、发育与繁殖等生理生态过程,第2大类包括大量元素Mg、Ca和微量元素B、Mn、Na、Fe、Cu、Ni、Mo,这类元素作为辅基参与电子传递和生化反应,与植物生长和生境适应有关.     

一种新型墙面绿化材料－－墙面生态节能板的研究

为了验证墙面生态节能板作为新型墙面绿化材料的可行性,通过对植物群落建立、植物根系生长以及保温隔热特征三方面的试验研究,得出以下试验结果:(1)种植紫穗槐的墙面生态节能板,在一年的生长季内植株株高和盖度呈先增大后减小趋势,于9月份达到最大值;(2)紫穗槐在三年内主根长显著减小,主根茎、侧根数、侧根茎呈不显著增大;(3)墙面生态节能板内温度比大气温度的变化缓慢,高温时段低于大气温度,低温时段高于大气温度。以上结果表明:墙面生态节能板能为植物生长提供合适的环境条件和物质支撑,建立起具有良好景观效果和生态功能的健康群落。植株根系生长缓慢,主根不发达,不侵蚀墙体,并且在一定程度上对建筑保温隔热,实现生态节能。     

根系生态护坡的机理及试验研究

针对公路边坡开挖可能导致生态破坏和边坡失稳等问题,分别从理论上分析植物根系生态护坡的力学机理和从试验上研究根系的抗拉锚固能力.理论研究表明,根系提高土的抗剪强度主要是通过根-土接触面的摩擦力把土中的剪应力转换成根的拉应力来实现的;根系在生长时分泌了大量高分子聚合物,将其表面附近的土颗粒聚集起来,从而抵抗边坡土体受水流等...