落叶松和水曲柳不同根序细根形态结构、组织氮浓度与根呼吸的关系

摘要

根系具有高度的形态和生理功能异质性,在森林生态系统碳和养分循环中起重要作用.根系分枝的顺序构成根序,是根系最基本的构型特征,根序代表根系不同的发育阶段.然而,目前直接测定不同根序细根生理功能的研究很少.以落叶松(Larix gmelinii)和水曲柳(Fraxinus mandshurica)的细根为研究对象,使用气相氧电极测定不同根序细根的呼吸速率,探讨根系呼吸速率与其形态、结构和组织氮浓度的关系.结果表明:落叶松和水曲柳细根的直径、根长和维管柬直径均随着根序的增加(1-5级)而增加,而比根长、组织氮浓度和呼吸速率随着根序的增加而降低,各根序之间差异显著(P<0.05):1级根比根长最大、皮层组织发达、组织氮浓度最高且呼吸速率也最高,其呼吸速率分别为17.57 nmolO_2·g~(-1)·s~(-1)(落叶松)和18.80nmolO_2·g~(-1)·s~9-1)(水曲柳),比5级根分别高148%(落叶松)和124%(水曲柳):并且,落叶松根的呼吸速率几乎有96%与根系组织氮浓度相关,而水曲柳根的呼吸速率则有89%与根系组织氮浓度相关.上述结果说明,细根的形态和生理功能异质性是紧密相连的,低级根的形态、结构决定其功能是吸收养分和水,而高级根的形态、结构决定其功能是运输和贮存养分.?＃