干旱区不同地下水埋深下胡杨细根空间分布特征

Spatial distribution characteristics of fine roots of Populus euphratica Oliv.under different groundwater depths in arid regions

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摘要细根空间分布特征能够反映植物对环境的利用程度和适应性,这对评价植物适应逆境至关重要.为了探究胡杨细根空间分布在干旱环境下的适应性特征,以塔里木河下游极端干旱区不同地下水埋深条件下的成年胡杨(Populus euphratica Oliv.)为对象,采用人工挖掘法,对胡杨细根(D≤2 mm)空间分布及其与地下水埋深和土壤水分的关系进行了研究.结果显示:(1)在水平方向上(550 cm范围内),胡杨细根的根长密度(RLD)、表面积密度(SAD)、根质量密度(RMD)随水平距离的增加未发生显著变化;(2)在垂直方向上,土壤表层基本无细根分布,随土壤深度加深,胡杨细根RLD、RMD呈先增加后减少的分布特征,并且在地下水埋深较深处,胡杨细根在较深土壤层(280 cm)仍保持较高的比根长(SRL)和比表面积(SRA);(3)胡杨细根RLD、RMD与上层土壤(0～180 cm)含水量存在较高的正相关关系,而与深层土壤(180 cm以下)含水量存在空间差异.本研究表明生长在上层土壤(0～180 cm)的胡杨细根主要受水分的限制,而生长在土壤深层的细根很可能受地下水埋深的影响,同时为了应对干旱环境,胡杨根系不仅具有较强的水平扩展能力,也会向深层湿润的土壤发展.研究结果可为极端干旱环境下胡杨适应机制的研究提供参考.

作者陈晓林 ^[1] 陈亚鹏 ^[2] 李卫红 ^[2] 王玉阳 ^[1] 学术成果认领

作者单位中国科学院新疆生态与地理研究所,荒漠与绿洲生态国家重点实验室,乌鲁木齐830011;中国科学院大学,北京100049 ^[1] 中国科学院新疆生态与地理研究所,荒漠与绿洲生态国家重点实验室,乌鲁木齐830011 ^[2]

关键词极端干旱区胡杨细根分布土壤含水量地下水埋深 Extremely arid region Populus euphratica Distribution of fine roots Soil water content Groundwater depth

主题词干旱(Droughts)地下水(Groundwater)土壤(Soil)环境(Environment)研究(Research)

分类号 Q948.1

栏目名称 生态与生物地理

DOI 10.11913/PSJ.2095-0837.2018.10045

发布时间 2018-05-07

基金项目

中国科学院STS计划项目 国家自然科学基金项目(41371515).This work was supported by grants from the Pioneer Initiative Program of Chinese Academy of Science National Natural Science Foundation of China