论文部分内容阅读
水分和磷是影响黄土高原半干旱地区植物生长的重要因素,根系是植物吸收水分和养分的主要器官,评价引进种与本地种混播下的根系生长和形态特征对水分和磷供应的响应,可为引进种的生态风险评估以及人工草地建设提供理论依据。柳枝稷（Panicum virgatum L.）是一种原产于北美的多年生C4禾草,达乌里胡枝子（Lespedeza davurica S.）是豆科C3草本状半灌木,黄土丘陵区优良的天然牧草之一。论文以两草种为研究对象,采用盆栽控制试验,设置两个水分水平[75±5%FC（高水）和35±5%FC（低水）],3个施磷处理[P0（未施磷）、P0.05(0.05 g P2O5 kg-1干土)、P0.1(0.1 g P2O5 kg-1干土)]和5个混播比例（12:0,8:4,6:6,4:8,0:12）,研究二者根系生物量、根系形态特征和根系解剖结构对不同水分、磷和混播比例的响应,主要取得如下结果:1.高水水平下,各施磷处理和混播比例的柳枝稷和达乌里胡枝子根系生物量均显著大于低水（p<0.05）。与P0处理相比,施磷可提高高水水平下二者根系生物量,对低水水平下二者根系生物量整体无显著影响（p>0.05）。各水分和磷处理下,柳枝稷根系生物量整体随其混播比例的增加而降低,在4:8（柳枝稷:达乌里胡枝子）时达到最大,且在高水水平下混播相对于单播平均提高约64.9%,低水水平下平均提高约24.5%;高水水平下,达乌里胡枝子根系生物量整体表现为随其比例的增加而增加,低水水平下,达乌里胡枝子根系生物量在各混播比例间整体无显著差异,表明低比例的柳枝稷有助于二者根系生物量的形成,低水限制混播比例对二者根系生物量的影响。2.柳枝稷根系平均直径在低水水平下显著低于高水,比根长相反;达乌里胡枝子根系平均直径和比根长在低水水平下的变化与柳枝稷相反,表明柳枝稷在低水水平下增加细根长度,达乌里胡枝子减少细根长度。与P0处理相比,施磷可降低低水水平的柳枝稷根系平均直径并提高比根长,达乌里胡枝子相反,说明低水水平下,施磷可增加柳枝稷细根长度,减少达乌里胡枝子细根长度。各水分和磷处理下,柳枝稷总根长随其比例的增加而降低,达乌里胡枝子相反;柳枝稷和达乌里胡枝子细根（00.5 mm径级）长度约占总根长的80%,混播比例对柳枝稷细根百分比无显著影响,达乌里胡枝子细根百分比在混播下显著降低,表明与柳枝稷混播主要减少达乌里胡枝子细根长度。3.低水水平下,柳枝稷中柱直径比、导管直径和导管面积比例大于高水;达乌里胡枝子导管直径显著降低。与P0处理相比,施磷显著提高低水水平的柳枝稷中柱直径、中柱直径比和导管直径,显著降低低水水平的达乌里胡枝子导管直径。混播比例对柳枝稷解剖结构特征无显著影响;高水水平下,达乌里胡枝子根横截面积和木质部面积随其比例的增加而增加,混播比例对其木质部面积比则无显著影响;低水水平下,根横截面积、木质部面积和木质部面积比在各比例间无显著差异,表明混播比例对达乌里胡枝子根系木质部面积的影响源于根直径的变化。综上,低水水平下,柳枝稷和达乌里胡枝子根系生物量的形成以及磷肥和混播比例对根系生物量的作用降低。柳枝稷通过增加细根长度和导管直径适应低水环境,达乌里胡枝子相反。低水水平下,施磷增加柳枝稷细根长度和导管直径,降低达乌里胡枝子细根长度和导管直径。柳枝稷和达乌里胡枝子混播减少达乌里胡枝子细根生长,混播下的4:8比例有助于二者根系生长。