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一年生构树截干移植后根系生长特性研究

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2018/5/24     浏览次数:    

[摘要]对一年生不同地径构树截干移植后的根系生长特性进行了研究,结果表明:地径大于1.5cm的苗木截干移植(留茬高度为15cm~20cm)处理的效果最好,截干移植后当年成活率达90%,而且主根和一级侧根长度,侧根个数,根系生物量均比未截干对照有所增加。


[关键词] 构树,截干移植,根系,生长特性


中图分类号:Q949.737.4    文献标识码:A  


文章编号:1001-8581(2011)11-0014-03



根系不仅是作物吸收水分和养分的重要器官,也是氨基酸,激素等微量活性物质合成与转化的重要器官。在20世纪30年代,J.E.Weaver就针对根系研究的重要性,在较系统地研究10多种作物根系的生长过程后,指出“要科学地理解作物生产就必须全面地认识作物根系发育,根群分布,不同生育时期根系吸收水分养分的活力以及不同环境下根系的变化”,在此后的70年中,特别是近年来,随着对作物地上部分研究的深入,对根系的研究也日益受到重视和关注。迄今为止,人们在根系形态发生学,生长生理学和机能,以及形态学等方面作了大量的探索与研究。


喀斯特生态系统是一种脆弱的退化生态系统,在该生态系统中,由于岩石易水解形成溶蚀地貌,土壤水分难以保存,水土流失现象普遍,尤其在原生植被被破坏后,生境更加恶化,植被恢复非常困难……改善植物根系的形态和功能,从而使植物体更加有效地吸收水分和矿质营养,对退化生态系统的植被恢复具有非常重要的意义。


构树(Broussonetia papyrifera)为桑科落叶乔木,生长快,萌芽和繁殖力强,在人为干扰条件下根兜可萌生大量萌条,形成庞大的萌株种群,构树皮干,叶和果均可被利用,即使是萌生枝条,其枝叶也有很高的利用价值,据报道,构树1~2年生木质纤维即可被利用,截干可提高叶的生产量,然而截干后,会减少地面覆盖,会降低水土保持效能,但究竟影响有多大还未见报道。因此,本研究对一年生构树进行截干处理后造林,通过截干造林效果及其根系生长特征的调查,探索了截干处理对水土保持效果的影响。


1材料与方法


1.1研究地概况


研究地位于贵州大学林学院苗圃内,地处黔中地区(104.34E,26.34N),海拔1050m,属中亚热带季风气候,年均温14.90℃,7月均温23.3℃,1月均温4.70c≥100c的有效积温为4486.6c;该区年降水量为1178.1mm,主要降雨期在4—10月,年均相对温度79%;太阳辐射总量为356MJ/m;年生长期271d;土壤以石灰岩发育成的黄壤为主,厚度为40~80cm。


1.2截干移植处理


2010年5月,选取一年生构树苗木,按其地径(d)分为3个等级,分级标准为1级:0.5cm~1.0cm;2级:1.0cm~1.5cm;3级d≥1.5cm。对不同径级的苗木进行截干移植处理,留茬高度分设15,20,30cm;另外还对不同径级苗木的活枝进行枝下高处截干移植处理,每个处理供试10株。


1.3根系生长特性调查


2011年1月从截干移植成活率最高的处理中选择3株已截干移植并成活的苗木,另外选取1株与上述截干苗木地径相近的未截干苗木,采用“全挖法”分别对其主根,一级根系,二级根系进行根系特征和生物量分析,根级由内向外划分,着生在主根上的为一级根,着生在一级根上的为二级根,其余归并为须根。调查根系的生物量里,将其根系全部带回实验室,放放80℃的恒温箱内烘干至恒重,称干重;用比较法推算出各部分的总生物量和总干重。


2结果与分析


2.1成活率


在生产实践中,构树造林后枯梢甚至枯死现象比较严重,虽然枯死后第2年还会萌发新枝,但造林后生长率比较低。怎样提高造林当年的成活率和减少枯梢现象,是林学家们一直关注的问题,构树截干移植效果好,未截干的成活率仅有20%,远远低于截干移植的成活率,不同截干移植处理的苗木成活率与其地径有关,地径0.5—1.0cm和1.0—1.5cm截干留茬15cm和20cm处理的平均成活率为86.7%,地径大于1.5cm截干留茬15cm和20cm处理的成活率高达90%。因此,在构树造林时应考虑选择地径大于1.5cm的苗木,并进行截干处理,这样不仅可以提高造林成活率,生物量和促进根系生长,而且还有利于提高其固土保水能力。


2.2根系生长特征


植物根系是植物吸收水分和养分的重要器官,强大的植物根系不仅可以从土壤中吸收植物生长所必需的水分和养分,而且对改良土壤的结构和成分,增强土壤的抗侵蚀能力和抗剪切能力有着重要的作用。植物通过根系在土体中穿插、缠绕、网络、固结,使土体抵抗风华吹蚀,流水冲刷和重力侵蚀的能力增强,从而有效地提高土壤的抗侵蚀性能。根系在土体内的自身的抗拉、抗剪性能也增强了土壤的抗剪切性能,这些对于植物根系的固土作用有着很重要的意义。


2.2.1主根


主根在树木生长过程中的主要生理功能是固定植株,并从土壤中吸收水分和溶解于水中的矿质盐与氮素,供植物生长所用,构树主根直径受截干与否影响不大,但其长度变化大,截干后主根长度增加了37em,增长率为18.5%。说明截干有利于生长,促使土以及根土间的摩擦力增加,同时根系构树生长,对水土保持也是有利的。


2.2.2侧根


与未截干对照相比,截干后一,二级根的侧根数量都有所增加,一级侧根平均个数增加了9个,二级侧根平均个数增加了6个。截干后一级侧根,二级侧根的平均长度分别比截干前增加了7.28,0.22cm;截干后一级侧根和二级侧根的平均直径都仅增长了0.06cm,变化甚小。截干处理更有利于构树造林固土保水效益的发挥。


2.3生物量


生物量测定是生态系统结构,功能,生产力研究的基础,是生态学研究的一项重要基础工作,一直受到生态研究人员的重视。与未截干对照相比,截干后主根,一级侧根和二级侧根的生物量分别增加了75.5,52.67,12.73g,增长率分别为51.71%,149.47%,94.47%。因此截干移植处理有利于构树根系生物量的增加。


3结论与讨论


构树截干移植效果好,截干留茬15cm和20cm的构树的平均成活率为87%。构树截干移植的成活率与其地径有关,随地径的增大成活率有增长的趋势,地径大于1.5cm,截干留茬15cm和20cm的成活率高达90%。因此构树生长季截干的最适留茬高度为15~20cm,太低或太高均不利于枝条的分糵与再生。


构树主根直径在截干前后变化很小,构树的截干不会对其整个植株和根系的生长造成大的影响。构树截干后在侧根的个数,长度以及根系的生物量方面都得到了增长,构树截干后一级侧根,二级侧根直径和长度的增长有利于增强其截干后的根系固土能力。

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