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生态学报 2020年第2期40卷 608-620页

作者：洪梓明邢亚娟闫国永张军辉王庆贵黑龙江大学农业资源与环境学院黑龙江省寒地生态修复与资源利用重点实验室哈尔滨150080 黑龙江省林业科学研究所哈尔滨150081 中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016

根系作为植物与土壤物质交换和养分循环的桥梁,长期以来一直是生态学研究的热点。于2017年7月植物生长季,对长白山模拟11年氮(N)沉降控制试验样地的白桦(Betula platyphylla)山杨(Populus davidiana)天然次生林进行了根系采样,并利用根... 详细信息

根系作为植物与土壤物质交换和养分循环的桥梁,长期以来一直是生态学研究的热点。于2017年7月植物生长季,对长白山模拟11年氮(N)沉降控制试验样地的白桦(Betula platyphylla)山杨(Populus davidiana)天然次生林进行了根系采样,并利用根序法研究了根系形态特征和解剖结构对不同梯度N添加处理的响应,旨在探求两物种根系之间潜在生态联系。本试验共设置了三个N添加梯度,分别为对照(CK,0 g N m^-2a^-1)、低N处理(TL,2.5 g N m^-2a^-1)和高N处理(TH,5.0 g N m^-2a^-1)。研究结果如下:1)TL显著抑制白桦和山杨前三级细根皮层厚度的生长。白桦通过增加皮层细胞直径(一级根增加了72.77%,二级根增加了53.22%,三级根增加了39.96%)但减少皮层层数来降低皮层厚度,而山杨主要通过皮层细胞直径的减少(一级根下降了40.80%,二级根下降了28.17%)来降低其皮层厚度。2)TH显著抑制山杨前三级细根生长。主要通过增加皮层厚度(一级根增加了68.78%,二级根增加了50.81%,三级根增加了88.53%)以及降低导管横截面积来抑制吸收养分,从而达到影响生长的目的。3)白桦TH相比于TL细根直径呈抑制生长状态。其主要通过抑制中柱直径(一级根下降了17.61%,二级根下降了16.89%,三级根下降了20.62%)的生长来实现。以上结果表明,在同一立地条件下,白桦和山杨的细根对不同浓度N沉降的响应方式不同。

关键词：氮沉降白桦山杨天然次生林细根形态特征细根解剖结构

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黄河三角洲滨海盐碱地11个造林树种细根解剖性状对土壤条件的响应

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生态学报 2021年第10期41卷 4150-4159页

作者：陈旭陈冬倩刘洪凯赵春周赵文太董智张永涛王延平山东农业大学黄河下游森林培育国家林业局重点实验室泰安271018 寿光国有机械林场维坊262716 山东省林业外资与工程项目管理站济南250014 中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室北京100093

细根作为植物与土壤连接的重要部位,能够反映植物对生存环境的适应性。以黄河三角洲滨海盐碱地不同立地条件下11个造林树种为对象,基于细根分支等级划分1—4级根序并进行解剖特征测定,分析细根解剖性状对滨海盐碱地不同土壤条件的响应... 详细信息

细根作为植物与土壤连接的重要部位,能够反映植物对生存环境的适应性。以黄河三角洲滨海盐碱地不同立地条件下11个造林树种为对象,基于细根分支等级划分1—4级根序并进行解剖特征测定,分析细根解剖性状对滨海盐碱地不同土壤条件的响应规律。结果表明:(1)不同根序的细根直径存在显著差异,细根直径随根序升高呈增大趋势,而同根序的细根直径在不同树种间表现出显著的种间差异(P细根皮层厚度、3—4级细根导管密度在树种间的差异均达显著水平(P细根皮层厚度较其他立地显著增大,但细根导管密度较小;在轻度盐碱立地条件下(立地3),细根导管密度较大;较为严重的盐碱立地具有更为发达的细根直径及维管柱直径。(3)树种1—2级细根解剖结构与土壤环境关系最为密切,其中1级根直径与土壤pH值显著正相关(P细根解剖性状的冗余分析表明,前两个轴的特征值达0.640和0.196,土壤速效养分含量与轴一(RDA1)呈正相关,低级根解剖性状则与轴二(RDA2)呈显著负相关。低级根解剖结构以及土壤的pH值能解释较多树种的差异性,其中低级根直径与皮层厚度对盐碱环境表现出较强的响应。

关键词：滨海盐碱地细根解剖结构土壤理化性质植被修复

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土壤增温和氮沉降对杉木幼苗细根解剖、形态特征和菌根侵染的影响

土壤增温和氮沉降对杉木幼苗细根解剖、形态特征和菌根侵染的影响

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作者：陈廷廷福建师范大学

学位级别：硕士

为了揭示杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林对全球变化的地下响应,在福建省三明市陈大国有林场开展杉木幼苗土壤增温和氮沉降双因子试验,采用完全随机设计,根据IPCC第五次评估报告对21世纪末全球地表平均增温的预测(IPCC,2013)和本... 详细信息

为了揭示杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林对全球变化的地下响应,在福建省三明市陈大国有林场开展杉木幼苗土壤增温和氮沉降双因子试验,采用完全随机设计,根据IPCC第五次评估报告对21世纪末全球地表平均增温的预测(IPCC,2013)和本研究区氮沉降背景值为36kg N·hm-2·a-1,设置对照(CT)、增温(W,+5℃)、高氮(HN,+80kg N·hm-2·a-1)与增温高氮(WHN,+5℃,+80kg N·hm-2·a-1)4个处理。在2017年7月,采用内生长环法获取当年杉木完整细根分支,测定其1～2级解剖特征(皮层厚度、皮层层数、维管束直径、根系直径、维根比)、形态学特征(比根长、比表面积、组织密度)、化学计量学指标(C、N、P、C/N、N/P、C/P)和根尖菌根侵染率,从而来探究土壤增温和氮沉降对杉木幼苗细根解剖、形态特征与菌根侵染的影响。结果表明:(1)W处理显著降低杉木幼苗前两级根直径,氮沉降仅显著增加1级根直径。WHN处理显著降低2级根皮层厚度。W和HN处理均显著增加1级根皮层层数。HN处理显著增加1级根维管束直径;WHN处理显著减少了2级根维管束直径。W和WHN处理显著增加1级根维根比,对2级根维根比均无显著影响;(2)W处理显著增加前2级根比根长,HN处理仅显著增加1级根比根长,W、HN以及WHN处理显著增加2级根比表面积;HN处理显著降低1级根组织密度;(3)W、HN以及WHN处理对前2级根C浓度和C/N无显著影响。W处理均显著降低1级根N浓度和P浓度,WHN处理显著降低前两级根P浓度,WHN处理显著增加前2级根N/P和C/P;(4)W处理对1级根菌根侵染率无显著影响,但HN和WHN处理显著增加1级根的菌根侵染率。综上,杉木幼苗细根通过调整解剖结构、形态特征、化学计量学特征以及菌根侵染率,来适应土壤增温和氮沉降引起土壤温度和土壤有效性的变化。土壤增温显著降低细根N浓度,表明土壤增温对土壤N有效性的促进作用减弱,这可能与杉木幼苗生长加速导致的N稀释效应有关。另外本研究发现土壤增温造成细根P浓度降低,N/P 比升高,这可能与土壤中增温后引起土壤含水量下降,从而削弱根系对磷的吸收有关。

关键词：土壤增温氮沉降细根解剖结构菌根侵染率

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不同温带树种细根和叶片功能性状的变异特征及细根对氮水交互作用的响应

不同温带树种细根和叶片功能性状的变异特征及细根对氮水交互作用...

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作者：贺俊铭沈阳农业大学

学位级别：硕士

植物功能性状能够反映植物对生长环境的响应和适应特征。开展植物功能性状研究有助于深刻认识全球变化下植物生存策略的变化。细根和叶片是树木地下和地上的重要功能器官,其功能性状的变异特征以及对氮沉降增加和降雨量减少的响应规律... 详细信息

植物功能性状能够反映植物对生长环境的响应和适应特征。开展植物功能性状研究有助于深刻认识全球变化下植物生存策略的变化。细根和叶片是树木地下和地上的重要功能器官,其功能性状的变异特征以及对氮沉降增加和降雨量减少的响应规律在一定程度上决定着森林生态系统在全球变化下的功能发挥。本文研究了沈阳农业大学植物园多种温带树种细根和叶片功能性状的变异特征,以及长白山阔叶红松林主要树种细根解剖结构和菌根真菌侵染等功能性状对氮沉降增加、降雨量减水以及交互作用的响应特征,以期深入理解全球变化对温带森林生态系统功能的影响并为其提供科学依据。本研究主要结果表明:(1)沈阳农业大学植物园不同树种的比叶面积、叶片氮含量、叶片磷含量、出叶强度与细根氮含量和比根长差异显著,而叶片失水速率在不同树种之间差异不显著。(2)沈阳农业大学植物园不同树种比叶面积与叶片氮含量和磷含量呈正相关关系,与出叶强度、比根长以及细根氮含量呈负相关关系。叶片氮含量与叶片磷含量、出叶强度显著正相关,而与细根比根长、氮含量呈显著负相关关系。叶片磷含量与出叶强度正相关,与细根氮含量、比根长负相关。出叶强度与比根长、细根氮含量呈负相关关系。细根比根长与细根氮含量正相关。(3)施氮、减水以及氮水交互作用均增加了长白山阔叶红松林不同树种细根直径、维管束直径以及皮层厚度。(4)长白山阔叶红松林不同树种细根维根比对施氮和减水的响应不同。施氮和减水处理样地,紫椴细根的维根比下降,而色木与蒙古栎细根维根比则增加。氮水交互作用导致水曲柳和紫椴细根维根比减小,而毛榛细根维根比显著增加。(5)减水以及氮水交互作用增加了长白山阔叶红松林不同树种的细根管道分子密度,而施氮处理仅增加了色木细根的管道分子密度。(6)长白山阔叶红松林不同树种细根的菌根真菌侵染在施氮、减水以及氮水交互作用样地均下降。

关键词：温带森林功能性状氮水交互细根解剖结构菌丝侵染

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