降水變化和氮添加對紅砂幼苗根系形態特征的影響

作者：白亞梅,李毅,單立山,蘇銘,張婉婷

摘要：水分和氮素是荒漠生態系統植物生長的主要限制因子,了解降水變化和氮沉降加劇如何影響典型荒漠植物根系形態特征,有助于揭示全球氣候變化背景下的典型荒漠植物響應和適應機制,為有效進行荒漠植物恢復建設及管理提供理論依據。采用盆栽試驗,研究了紅砂(Reaumuria soongorica)幼苗根系形態特征對不同氮添加量(0g·m^-2·a^-1)、4.6 g·m^-2·a^-1、9.2 g·m^-2·a^-1和13.8 g·m^-2·a^-1和降水處理[(70%(W-)、100%(自然降水W)、130%(W+)]的響應。結果表明:(1)降水對紅砂幼苗總根長、總表面積、總根體積、根系生物量、比根長和比表面積均有極顯著影響(P<0.01);(2)氮添加對紅砂幼苗總根體積有極顯著影響(P<0.01),對根系生物量影響顯著(P<0.05);(3)降水變化和氮添加交互作用對紅砂根系形態指標無顯著影響(P>0.05)。同一氮水平下,隨降水量的增加紅砂總根長、總表面積、總根體積、根生物量、比根長、比表面積均呈現增大的趨勢,且在降水量130%處理下(W+)各相關指標達到最大值;在降水量70%(W-)和降水量不變(W)的條件下,紅砂根系各形態指標隨著氮添加量的增加呈現出先增大后減小的趨勢,而在降水量130%條件下(W+),各指標隨著氮含量的增加大致呈先減小后增大的趨勢,且各個指標均在增水、高氮水平時最大。可見,紅砂根系生長主要取決于降水,且紅砂根系生長存在明顯的水氮耦合效應,在高水、高氮條件下,紅砂根系生長促進效應最明顯。在我國西北干旱和半干旱區,可以在雨季降水量大時通過施入氮肥(N3)來促進紅砂根系快速生長、下扎;在干旱少雨時,通過施入適量的氮肥(N1)來促進紅砂根系的生長,緩解干旱對紅砂根系的限制作用。

發文機構：甘肅農業大學林學院

關鍵詞：降水變化氮添加紅砂幼苗根系形態precipitation changenitrogen additionReaumuria soongorica seedlingroot morphology

分類號： Q944[生物學—植物學]