干旱对杉木幼苗根系构型及非结构性碳水化合物的影响

摘要

通过比较不同时期不同强度干旱胁迫下杉木1年生盆栽苗地上部分生长、根系构型以及根系中非结构性碳水化合物含量(TNC)的变化,并分析各指标之间的相关性,探究杉木根系在干旱胁迫下的适应性策略以及抗旱生理机制,以期为杉木造林生产和水分管理提供科学依据和技术指导.结果表明:随着干旱程度的加强,杉木幼苗地上部分干重(SDW)、根干重(RDW)、根长(RL)、根表面积(SA)、根体积(RV)、根尖数(RT)、根系分支角度(Angle)、分形维数(FD)逐渐减小,根冠比(R/T)逐渐增大,根系拓扑指数(TI)、根系平均直径(RD)先增大后减小,比根长(SRL)先减小后增大.而根系连接长度(LL)、TNC、糖淀比在不同时期表现出不同的趋势.连接长度随着干旱胁迫的加强在30 d和60 d时表现出逐渐增加趋势而在90 d时则表现出先减小后增大的趋势.TNC在30 d和60 d时先增大后减小,但90 d时,呈逐渐下降的趋势.糖淀比随着干旱胁迫的加强在30 d和60 d时表现出先增加后减小趋势,90 d时,表现为先减小后增大.干旱胁迫显著影响根系在不同径级的分布长度,且随着胁迫时间的延长不断变化.杉木地上部分生长与根系生长指标(RL、SA、RV、RT、RDW)以及根系构型指标(Angle、FD)之间存在显著的正相关(P＜0.01),根系平均直径与TNC存在显著的正相关(P＜0.05).总之,杉木通过增加根系光合产物的积累、提高根系建成成本,增加有限成本下根系的复杂程度和延伸范围,降低根系分支角度,使根系“更陡更深”来适应不同强度的干旱胁迫.