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黄帝陵是中华民族伟大民族精神的重要标识,是全球华人的精神家园。这里拥有我国最古老、面积最大的古柏林,有古柏八万余株。庞大的古柏群见证了中华民族五千年辉煌璀璨的历史,是极为珍贵的自然及文化遗产。然而,由于古柏群自身树龄大,生理机能下降,加之近年来人为干扰增强,导致古柏群的生长环境受损,树体健康状况普遍存在问题,整体生长势逐渐衰弱,甚至面临死亡的威胁,保护及复壮古树的工作迫在眉睫。 古柏群的健康延续,离不开健康发达的根系。根系不仅锚固了植株,同时也是植物从土壤中获取资源的重要媒介。细根是树木根系的重要组成部分,是土壤水分及养分的主要吸收者与利用者。细根繁茂的树木能争取到更多的营养,有利于个体的健康生长发育,而细根生长受阻往往会导致树势衰弱。因此,开展细根特性的相关研究,对古树的保护及复壮工作具有重要的指导意义。 本文对不同健康状况、不同树龄、不同土壤通气措施的侧柏细根特性进行了研究,主要结论如下: (1)不同健康状况的古柏细根在垂直分布、解剖结构及生理活性上存在差异:健康古柏细根的根长密度、比表面积、比根长、生物量大于亚健康和衰弱古柏。健康古柏及亚健康古柏的前2级细根处于初生生长阶段;衰弱古柏仅1级细根处于初生生长阶段。与亚健康和衰弱古柏相比,健康古柏细根中的丙二醛(MDA)和过氧化氢含量(H2O2)最低,可溶性蛋白含量最高,具有很高的根系活力;亚健康侧柏细根的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性最高。 (2)不同树龄的侧柏细根在垂直分布、解剖结构及生理活性上存在不同程度的差异:20a侧柏细根的根长密度、比表面积、比根长最大,生物量最小;300a侧柏的根长密度、比表面积、比根长最小,生物量最大。20a侧柏的前 3级细根处于初生生长阶段;100a侧柏和300a侧柏细根的前2级细根处于初生生长阶段。不同树龄细根的SOD活性无显著差异;20a侧柏细根的MDA及H2O2含量较少,可溶性蛋白含量、根系活力最高;100a侧柏的POD和CAT活性最高;300a侧柏细根的MDA及H2O2含量最多,可溶性蛋白含量、根系活力最低。 (3)不同健康状况古柏细根生长的立地土壤因素存在不同程度的差异:土壤温度对树木的健康状况无显著影响;不同健康状况古柏的立地土壤含水量、紧实度、铵态氮、有效磷、有效钾含量存在显著差异。其中,土壤紧实度对细根生长的影响最大,在含水率高、养分充足、紧实度小的立地土壤中,细根生长旺盛,树势强健。 (4)通气孔复壮措施对古侧柏细根的生长具有促进作用,距通气孔越近,细根的根长密度和比根长越大,细根比表面积无明显变化规律。在通气良好的土壤中,古柏细根可分为4级;通气不良土壤中的细根仅分为3级。距离通气孔越近,细根中MDA及 H2O2的积累量越小,POD、CAT 活性可溶性蛋白含量、根系活力越大。通气孔的影响范围在以其为中心的半径50-75cm的圆面积内,通气孔的最佳布设密度为1-2个/m2。