形态可塑性与植物生长对策及资源利用能力紧密相联,是植物在特定环境下生存策略的重要表现。研究有限资源土壤中根系形态可塑性与植物生态对策的关系,对深入理解植物对环境的适应机制具有重要意义。本研究以黄栌1年生播种苗为研究材料,采用温室盆栽试验,设置5个不同梯度养分供给水平,对黄栌幼苗根系功能性状(比根长、比表面积、根组织密度、根细度、根尖密度、分枝密度等)和不同径级细根的功能性状(根长、根表面积、根体积、根尖数)进行分析,研究了不同养分供给环境中黄栌幼苗根系形态的可塑性变化。结果表明:不同养分供给处理对黄栌幼苗

以3年生蚬木Excentrodendron hsienmu幼苗为试验材料,采用盆栽控水法,设置4个水分处理梯度,模拟研究不同强度干旱胁迫下蚬木幼苗生长和形态的表型可塑性。结果表明:干旱胁迫对蚬木幼苗地上部分的抑制作用明显大于地下部分;随着干旱胁迫程度的增加,蚬木幼苗地上部分形态指标均呈下降的趋势,而地下部分根系先升高后降低,在中度胁迫处理条件下达到峰值;各组分生物量积累显著降低,其中,叶生物量对干旱胁迫的反应更为敏感,变化的幅度最大,茎次之,根最小;干旱胁迫下,植株将更多的同化物分配到根系,根生物量比增加

【目的】通过研究黄栌幼苗根系构型对土壤养分胁迫环境的适应性,探讨黄栌根系构型在土壤养分供应不足环境中的适应对策。【方法】试验材料为一年生黄栌幼苗,采用盆栽模拟控制试验,设置养分充足(即全土,土壤含沙比例0,CK),轻度养分胁迫(土壤含沙比例30%,N1),中度养分胁迫(土壤含沙比例50%,N2),重度养分胁迫(土壤含沙比例70%,N3)和极度养分胁迫(即全沙,土壤含沙比例100%,N4)5个梯度,分别在移栽后第31、38、45、52和59天取样,研究幼苗根系分枝模式、几何特征和不同径级细根形态在上述养分环境中的变化规律。【结果】(1)CK处理幼苗的根系拓扑指数(TI和DBI)最大,最长链接路径的链接数(a)、根系外部链接数(μ)以及所有链接路径的链接总数(Pe)最小。N1环境中,幼苗的TI和DBI最小,a、μ和Pe最大,分别比CK高53.2%、131.6%和194.7%。(2)N1、N2、N3和N4处理中:幼苗比根长(SRL)、比表面积(SRA)和分枝密度(RBI)逐渐增大,其中,N4处理幼苗的SRL、SRA和RBI分别比CK高67.7%～157.4%、52.3%～120.7%和14.7%～42.1%;根尖数量(RT)、根链接数量(RLN)、根链接总长度(RLTL)和分枝数量(RF)逐渐减小,以N1处理为最大,分别比CK高95.0%～279.6%、104.3%～247.4%、77.4%～193.5%和102.6%～235.0%;根链接平均长度(RLAL)、根链接平均直径(RLAD)和根组织密度(RTID)均呈减小趋势,以N4处理最小,分别比CK低15.2%～22.7%、9.3%～21.4%和32.4%～42.7%。(3)CK环境中,SRL和SRA的正相关系数最大(0.951),N4环境中,RF与RLN之间和RLAL和RLAD之间的正相关系数最大(分别为0.989、0.904)。N1、N2和N3处理的RBI和RLAL之间的负相关系数分别为-0.915、-0.889和-0.893。(4)N3和N4处理中,0～0.50 mm范围内细根的平均长度比例、平均表面积比例、平均体积比例和平均根尖数量比例均高于其他处理,分别达86.3%和86.1%、67.6%和66.7%、40.2%和38.1%、98.6%和98.4%,而上述指标在CK处理中均为最低,分别为80.9%、59.4%、32.2%和97.2%。【结论】(1)土壤养分充足时,黄栌根系最接近分枝少且结构相对简单的鲱鱼骨分枝模式,具有向土壤深处延伸生长的倾向。轻度胁迫环境中,黄栌构建了分枝多、次级根重叠度高的叉状分枝模式,主、侧根尽可能地主动向距离根基较远的土壤中拓展以吸收更大范围内的养分。中度、重度和极度胁迫环境中,幼苗为减少碳消耗而采取相对简单化的根系结构对策,根系通过形成短而细的密集横向分枝(以细根为主)而加强原位利用养分能力。(2)改变根系构型几何特征参数间的协同或权衡关系、实现自身资源利用的经济化,也是黄栌应对不同土壤养分环境的重要方面。(3)从全土到极端严重胁迫环境,0～0.50 mm范围细根的分化明显增强。重度胁迫逆境时,0～0.50 mm的细根是幼苗吸收养分的重要活跃位点。极度胁迫逆境时,黄栌通过促进产生一定数量的寿命相对较长、周转速率相对较慢的细根(0.50～2.00 mm)以减少细根周转对碳的消耗,从而维持根系资源利用效率。

在华北山地次生林中,白桦和华北落叶松、华北落叶松和白杄以及油松和白桦混交林是重要的森林类型,这几种混交林的林下更新是林冠干扰后维持混交状态长期存在的基础。为了更好地揭示混交林的发育和演替规律,本研究以白桦、油松、华北落叶松和白杄1年生幼苗和4年生幼树为材料,在大田环境控制试验条件下,以自然光为基础设置3种透光率(分别为全光照的100%,18.7%和7.2%),进行为期1个生长季的观测及形态指标和存活率的测定,探讨这4个树种在幼苗和幼树2个发育阶段对遮荫的响应是否存在差异。结果表明:遮光处理后,白桦和油松1年生幼苗的生物量积累、分配和存活率未受影响,白桦4年生幼树茎生物量积累、冠根比和存活率下降...

研究不同光环境对常绿阔叶林中喜树和四川大头茶幼苗生长的影响。结果表明:1)落叶阔叶树种喜树幼苗通过提高自遮荫程度、增大叶悬挂角、增加根生物量比和减小比叶面积适应旷地环境,在旷地中具有最大的相对生长速率,而常绿阔叶树种四川大头茶幼苗没有表现出对旷地光环境的良好适应;2)四川大头茶幼苗在林窗中通过增加叶片数、提高单叶面积、比叶面积和叶生物量比接受更多光能,相对于旷地和林下具有较快的高度生长,喜树幼苗比四川大头茶幼苗在林窗中具有更大的单叶面积、叶柄长度、总叶面积和总叶面积增长率;3)在3—8月,喜树在林窗中的株高增加约35.3cm,约为四川大头茶(约6.6cm)的5.3倍,喜树在林窗中具有明显的光资...

【目的】为探究筇竹秆对不同土壤水分和养分条件的适应策略,本论文研究了不同土层厚度生境中的天然筇竹林竹秆解剖结构变化规律,旨在为筇竹工艺材用林培育提供理论指导。【方法】采用冗余分析与蒙特卡洛检验方法,分析了3种土层深度0～40 cm、0～80 cm和0～120 cm筇竹林竹秆解剖结构特征与土壤养分、水分的关系。【结果】(1)随着土壤水分和养分含量的递增,筇竹竹秆基本组织比量、维管束密度呈现显著递减的趋势(P 水解N>速效K>有效P>全P>全N>含水量>有机碳>酸碱度。【结论】土壤水分和养分含量的不同是影响筇竹竹秆的解剖结构可塑性的根本原因,解剖结构可塑性使得筇竹在不同土层厚度生境中形成适应性差异,竹秆维管束的大小和密度呈现的明显可塑性,是筇竹对土壤因子产生的重要适应特征。竹秆解剖特征及其适应可塑性对筇竹适应土层厚度异质性具有重要生态作用。

菖蒲为典型的湿生植物,探索其在不同淹水条件下的生长适应性可为湿地水生态系统植被恢复的物种选择提供科学依据。以菖蒲为材料,研究了静水条件下不同水深梯度(0、30、60 cm)对株高、根状茎长度以及分蘖能力、总生物量、地上/地下生物量分配格局等生长和表型可塑性影响。结果表明,淹水深度及淹水时间显著影响根状茎延长、分蘖的形成以及总生物量的积累与分配。不同淹水条件下根状茎和分蘖随培养时间的延长均呈"S"形异速生长趋势,但同期相比,浅水条件下植株分蘖数大于对照及深水条件下形成的分蘖数;总生物量与根冠比随淹水深度增加而减小。说明淹水条件下,植株通过增加地上部分的相对生物量和减少地下部分的相对生物量增强对淹...

明确花生植株形态和叶片结构可塑性对不同程度遮荫的适应性，以期为缓解作物遮荫胁迫和黄河下游间套作栽培质效提升提供参考依据。以花育36为研究对象，通过盆栽试验，研究无遮荫（CK）、中度遮荫（S1，遮光40%）和重度遮荫（S2，遮光80%）下花生植株形态与叶片结构的可塑性。结果表明：S1和S2较CK显著提高主茎高度（30.59%和51.87%）、第一对侧枝长度（21.83%和36.40%）和比叶面积（32.86%和59.22%），显著降低分枝数（19.81%和47.17%）、单株叶面积（20.87%和41.52%）、产量（39.06%和66.95%）、生物量（36.45%和59.25%）和叶片气孔密度（9.19%和18.53%），但对主茎节数无显著影响；S1和S2处理花生叶片厚度、上表皮厚度、下表皮厚度、栅栏组织厚度和海绵组织厚度均显著低于CK，且表现出S2

关键词： 花生  遮荫  可塑性  植株形态  叶片结构