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草类植物在应对全球变化,实现可持续发展中具有不可替代的作用,无芒隐子草(Cleistogenessongorica)是干旱地区分布的主要乡土草之一。2016年,经过兰州大学草地农业科技学院王彦荣团队多年研究和驯化选育的新品种“腾格里”无芒隐子草新品种经全国草品种审定委员会审定通过。本研究在以往研究的基础上,于2010-2014年在甘肃省张掖市甘州区和内蒙古阿拉善左旗分别以栽培的“腾格里”无芒隐子草和野生无芒隐子草为材料,研究了其根系形态特征、生长特性、抗水流冲刷和固碳能力,以期为深入理解该物种的生物学和生态学特征,进一步发挥其生态功能提供基础。获得主要结果如下:1、无芒隐子草根系均从分蘖枝基部发育而成,一般具1~3个不定根,“腾格里”无芒隐子草分蘖数与不定根数随株龄而增加,二者可用不定根数=2.0048×分蘖枝数(R2=0.9876)表示。母株和不定根之间由根茎连接,调查的野生植株98%具有向上走向的阶梯状根茎,而“腾格里”无芒隐子草仅有2%的植株具有此种结构。无芒隐子草根系具有根鞘,野生植株的根鞘主要分布在0-20cm 土层,而“腾格里”无芒隐子草植株主要分布在0-10 cm 土层。“腾格里”无芒隐子草根系入土深度随株龄而增加,5龄时达70-80 cm。用微根管法连续2年测定了“腾格里”无芒隐子草0-70 cm区域根系分枝数、根长和寿命,总分枝数的51.4%集中在30-50 cm区域,总根长的32.2%和31.8%分布在10-30和30-50 cm区域。“腾格里”无芒隐子草根系平均寿命279.8天,中值寿命为405.5天。通过盆栽试验发现无芒隐子草幼苗生长期根长生长显著(P<0.05)高于高羊茅(Festuca arundinacea)而苗长生长显著(P<0.05)低于于高羊茅,两种草在幼苗期具有不同的生长策略,无芒隐子草优先进行根长生长,而高羊茅优先进行苗长生长。2、以公认的耐旱性强的高羊茅品种(节水)为对照,于2012、2013年研究了在生长季内中度(灌溉5次)和重度(灌溉2次)干旱胁迫下,“腾格里”无芒隐子草的抗冲刷能力。“腾格里”无芒隐子草显著改善了土壤团粒结构。中度干旱胁迫下裸地、高羊茅和“腾格里”无芒隐子草草地土壤平均团粒结构分别为58.6%、74.3%和84.1%,“腾格里”无芒隐子草草地比高羊茅高个9.8百分点,比裸地高25.5个百分点;重度胁迫条件下裸地、高羊茅和“腾格里”无芒隐子草草地土壤平均团粒结构分别为54.1%、66.9%和68.8%,“腾格里”无芒隐子草草地比高羊茅高1.9个百分点,比裸地高14.7个百分点。在模拟降雨条件下,中度干旱胁迫的“腾格里”无芒隐子草抗冲性指数是0.86,而高羊茅和裸露地分别是0.47和0.06。重度干旱胁迫下“腾格里”无芒隐子草抗冲性指数是0.33,而高羊茅和裸露地分别是0.18和0.05;在中度和重度干旱胁迫条件下,“腾格里”无芒隐子草根系抗冲性指数比高羊茅分别高了 83.0%和83.3%,比裸地分别高13.3倍和5.6倍。3、野生和“腾格里”无芒隐子草根系生物量在2011、2013年分别为1.60、1.63 kg m-2和0.85、1.46 kg m-2,0-40 cm 土层根系生物量占总生物量的比例分别为85.1%、87.5%和98.5%、95.5%。“腾格里”无芒隐子草0-70 cm 土层根系生物量随草地年龄逐渐向深层增加,0-10 cm 土层根系生物量占总根系生物量的比重由 2011 的 71.8%下降到 2013 年的 53.7%,而 20-30、30-40 和 40-50 cm 土层的根系占总根系生物量的比重由2011年的20.8%、10.4%和4.9%增加到2013年的23.6%、12.2%和6.2%。野生无芒隐子草天然草地0-70 cm 土层土壤全碳、有机碳、无机碳在2011和2013年间无显著(P<0.05)差异。“腾格里”无芒隐子草草地0-70 cm 土壤全碳贮量2011年到2013年由17.6 kg m-2增加到18.7 kg m-2,增幅为6.25%;土壤有机碳贮量从7.89 kg m-2增加到8.39 kg m-2,增幅为6.34%;土壤有机碳的增加主要集中在10-30 cm 土层;无机碳贮量无显著变化。建植不同密度(0、10、20、30株m-2)的“腾格里”无芒隐子草草地5年后,0株m-2土壤有机碳含量由3.59gkg-1下降到2.94gkg-1;而10、20、30株m-2土壤有机碳含量表现不同程度增加,其中10-30 cm 土层增加显著,10株m-2密度下土壤有机碳含量增加最大,增幅为17.9%。