白枪杆幼苗生长及根系形态特征对旱季模拟不同降水变化的响应

doi:10.13466/j.cnki.lczyyj.2024.04.012

林草资源研究 ›› 2024›› Issue (4): 103-112.doi: 10.13466/j.cnki.lczyyj.2024.04.012

白枪杆幼苗生长及根系形态特征对旱季模拟不同降水变化的响应

韦兴兰¹(), 茶晓飞¹^,², 罗润文³, 罗开华⁴, 郭焕仙¹, 孙丽娟¹, 董琼¹()

1.西南林业大学林学院,昆明 650224
2.怒江州林业和草原局,云南怒江 673199
3.广南县林业和草原局,云南广南 663300
4.云南省林业调查规划院营林分院,昆明 650051

收稿日期:2024-03-27 修回日期:2024-07-28 出版日期:2024-08-28 发布日期:2025-04-18
通讯作者: 董琼,副教授,硕士生导师,主要研究方向为植被恢复与保持和生物多样性。Email:dqyeam@swfu.edu.cn
作者简介:韦兴兰,硕士研究生,主要研究方向为森林培育。Email:2256026171@qq.com
基金资助:
云南省重大科技专项“特色工业原料林种质创新及高效培育技术研究与示范”(202102AE090132);西南林业大学基金项目“白枪杆对降雨时空分布的生态响应机制”(2023YY013);云南省“三区”科技人才支持计划“云南石漠化地区乡土树种白枪杆的钙适应机制”(990023236)

Response of Fraxinus malacophylla Seedling Growth and Root morphological Characteristics to Simulated Variations in Precipitation during the Dry Season

WEI Xinglan¹(), CHA Xiaofei¹^,², LUO Runwen³, LUO Kaihua⁴, GUO Huanxian¹, SUN Lijuan¹, DONG Qiong¹()

1. College of Forestry,Southwest Forestry University,Kunming 650224,China
2. Nujiang Forestry and Grassland Bureau,Nujiang 673199,Yunnan,China
3. Guangnan County Forestry and Grassland Bureau,Guangnan 663300,Yunnan,China
4. Yunnan Forestry Survey and Planning Institute,Camp Forestry Branch,Kunming 650011,China

Received:2024-03-27 Revised:2024-07-28 Online:2024-08-28 Published:2025-04-18

摘要/Abstract

摘要：

为了解旱季不同降水变化对白枪杆幼苗生长及根系形态特征的影响,在旱季采用人工模拟降水试验,研究白枪杆幼苗生长及根系形态特征对降水变化的响应。结果表明:1)旱季第一阶段(每年11月至次年1月),当降水间隔时间相同时,白枪杆幼苗的地下生物量、总生物量、根冠比、总根长、根表面积随降水量的增加而增加;当降水量相同,降水间隔时间由5 d(T)延长至10 d(T+)时,总根长、根表面积、根体积、比根长均在减小;2)旱季第二阶段(每年2月至4月),在同一降水间隔时间下,白枪杆幼苗的总根长随降水量增加呈先上升后减小的趋势;在降水量相同的情况下,地上生物量随降水间隔时间的延长而增加;3)不同降水量变化处理下,白枪杆幼苗的总根长随旱季时间的延长而不断增加,根表面积、根体积、平均根直径、比表面积随旱季时间的延长而逐渐减小。本研究表明,在不同降水变化试验中,降水量为主要影响因素,降水间隔时间起辅助作用,二者互相依赖。随着旱季时间的延长,白枪杆幼苗的生长及根系形态特征机制会对降水量变化产生不同的响应。

关键词: 白枪杆, 降水量, 降水间隔时间, 根系形态

Abstract:

To investigate the effects of varying precipitation patterns on the growth and root morphological characteristics of Fraxinus malacophylla seedlings during the dry season,artificial precipitation simulation experiments were conducted.1)During the first stage of the dry season(November to the next January),belowground biomass,total biomass,and root-crown ratio,total root length,and root surface area increased asprecipitation levels rose;provided the precipitation interval remained constant.However,when the precipitation interval was extended from 5-day intervals(T)to 10-day intervals(T+)underthe same precipitation,the total root length,root surface area,root volume,and specific root length all decreased.2)During the second stage of the dry season(February to April),total root length initially increased and then decrease as precipitation levels rose,given a constant precipitation interval.Aboveground biomass increased with prolonged interval at the same total precipitation level.3)Under different precipitation treatments,total root length consistently increaseed over the course of dry season,whereas root surface area,root volume,average root diameter,and specific root length gradually decreased.This study demonstrated that precipitation was the primary factor in the different precipitation change experiments,and the precipitation interval played a secondary role,and they were interdependent.The mechanisms of seedling growth and root morphology characteristics of Fraxinus malacophylla responded differently to the precipitation change with the duration of the dry season.

Key words: Fraxinus malacophylla, precipitation, precipitation intervals, root morphology

中图分类号:

S718.4

韦兴兰, 茶晓飞, 罗润文, 罗开华, 郭焕仙, 孙丽娟, 董琼. 白枪杆幼苗生长及根系形态特征对旱季模拟不同降水变化的响应[J]. 林草资源研究, 2024,(4): 103-112.

WEI Xinglan, CHA Xiaofei, LUO Runwen, LUO Kaihua, GUO Huanxian, SUN Lijuan, DONG Qiong. Response of Fraxinus malacophylla Seedling Growth and Root morphological Characteristics to Simulated Variations in Precipitation during the Dry Season[J]. Forest and Grassland Resources Research, 2024,(4): 103-112.

图/表 6

表1

表2

表3

图1

图2

表4

参考文献 30

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阶段	平均月降水量/mm	单月浇水频次	降水间隔时间/d	降水量/mL
阶段	平均月降水量/mm	单月浇水频次	降水间隔时间/d	W-	W	W+
旱季第一阶段	25.41	6	T	80	133	186
旱季第一阶段	25.41	3	T+	160	266	372
旱季第二阶段	20.34	6	T	63	106	148
旱季第二阶段	20.34	3	T+	127	212	297

变量	旱季第一阶段			旱季第二阶段
变量	W	T	W×T	W	T	W×T
苗高	0.126	1.585	0.025	0.906	0.967	0.499
地径	4.966^**	3.375	1.645	1.868	9.214^**	1.118
地下生物量	3.791	1.172	1.000	5.546^*	0.043	0.735
地上生物量	0.056	0.128	0.171	0.904	1.120	0.421
总生物量	1.005	0.529	0.422	3.473	0.520	0.699
总根长	3.304	3.214	0.208	1.638	0.145	0.324
平均根直径	0.760	0.176	0.176	8.136^**	0.485	0.485
根表面积	8.684^**	6.935^*	0.242	2.333	0.309	0.367
根体积	2.935	2.511	1.421	3.823	1.555	0.568
比根长	0.111	0.563	0.101	1.196	0.092	1.329
比表面积	0.177	1.166	0.603	2.724	0.182	1.027
根冠比	5.483^*	1.053	1.220	0.702	0.864	0.040

阶段	处理	苗高/cm	地径/mm	地下生物量/g	地上生物量/g	总生物量/g	根冠比
旱季第一阶段	W-T	45.74±11.06a	4.25±0.68b	5.52±1.70ab	11.11±2.41a	16.63±4.10a	0.49±0.05ab
	WT	45.85± 8.93a	4.66±0.88ab	6.32±2.00ab	10.37±2.90a	16.69±4.49a	0.62±0.13ab
	W+T	45.40± 8.55a	4.63±0.80ab	6.75±1.81ab	10.71±0.64a	17.46±1.87a	0.63±0.18a
	W-T+	47.63±10.03a	4.55±0.69b	4.12±0.25b	9.97±1.05a	14.08±1.08a	0.42±0.05b
	WT+	47.86±10.03a	4.59±0.74b	4.92±0.88ab	10.37±2.65a	15.29±3.52a	0.48±0.04ab
	W+T+	46.71±11.86a	5.02±1.05a	7.37±1.11a	10.82±1.49a	18.19±2.17a	0.69±0.11a
旱季第二阶段	W-T	45.91±10.37a	5.09±0.70ab	12.33±2.93b	7.61±2.50a	19.94±2.76a	1.82±1.04a
	WT	47.82± 7.84a	5.30±0.79a	11.73±3.13b	7.66±2.19a	19.38±5.31a	1.54±0.06a
	W+T	44.32± 7.83a	5.28±0.91a	17.70±1.85a	9.32±2.00a	27.03±2.54a	1.97±0.55a
	W-T+	48.57± 9.13a	4.81±0.75b	12.55±3.93b	7.93±2.37a	20.48±6.28a	1.58±0.11a
	WT+	47.25± 9.07a	5.11±0.75ab	13.81±0.91ab	10.38±3.01a	24.19±3.90a	1.40±0.37a
	W+T+	46.41±10.76a	4.68±0.68b	16.15±1.58ab	9.97±2.58a	26.12±4.11a	1.67±0.27a

指标	主成分
指标	PC1	PC2	PC3
总根长/cm	0.980	0.070	0.086
根表面积/cm²	0.861	0.465	0.178
根体积/cm³	0.601	0.779	0.130
平均根直径/mm	-0.505	0.801	0.202
根冠比	-0.449	-0.164	0.874
比根长/(cm/g)	0.686	-0.591	0.386
比表面积/(cm²/g)	0.948	-0.212	-0.091
初始特征值	3.887	1.892	1.018
累积贡献率/%	55.529	27.024	14.548

白枪杆幼苗生长及根系形态特征对旱季模拟不同降水变化的响应

Response of Fraxinus malacophylla Seedling Growth and Root morphological Characteristics to Simulated Variations in Precipitation during the Dry Season

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