基于根系發育分級的砂壤土下成熟林木根系構型分析
摘要：基于根系發育分級標準分析不同等級根系的形態特征和各級根系的生長發育策略,可以為未來成熟林木根系預測和模型構建提供參考。該研究以30多年生的兩個毛白楊(Populus tomentosa)和一個刺槐(Robinia pseudoacacia)的根系系統為研究對象,通過全挖法獲取研究材料,以Rose(1983)提出的發育分級標準作為根系分級標準,分析了不同等級根系的基徑、根長、連結長度、根系數量等形態特征以及不同等級根系間的拓撲關系。研究結果表明:1)3個根系系統的修正拓撲指數qa、qb均接近于0,拓撲指數TI均接近于0.5,說明3個根系系統均呈現叉狀分支;3個根系系統垂直分布最深達到5.7–6.4 m,水平分布最長達到7.6–13.5 m;同一樹種根系存在連生關系。2)3個根系系統能夠分支到7–8級根;一級根基徑和長度顯著高于后幾級根,一級根基徑是后幾級根的5.79–36.92倍,一級根長度是后幾級根的1.45–9.11倍;根系數量隨著根系等級增加先增后減,在三級根上達到最大值。3)在前三級根中,各級根上的連結長度從根基到根尖變化不大,說明子級根在母級根上分布均勻,能夠充分高效地吸收土壤資源。4)母級根對子級根的基徑擬合線性方程斜率,一級根最小(平均斜率0.15),二級根和三級根的斜率相差不大(平均斜率0.34、0.35),說明一級根優先發育自身直徑,達到錨固和支撐的作用,二、三級根則會優先發育子級根,通過不斷增強子級根以達到高效占領土壤空間的目的。5)基徑對長度的擬合線性方程斜率隨著根系等級增加而增加(平均斜率從10.46增長至90.43),說明高級別根系會傾向于發展根系長度來達到探索資源、拓展空間的目的。
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