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植物根系在生态系统能量流动和物质循环过程中发挥着重要作用，直接决定植物对土壤水分和养分的吸收利用能力。叶片和根系作为植物地上和地下部分最重要的器官，同时影响着植物整体对环境的适应性，揭示特殊环境中处于发育早期阶段的植物根、叶的功能性状水平及其权衡关系是认识植物适应策略的重要途径。本文研究了干旱河谷区25种乡土植物（木本15种、草本10种）一年生植株的根系功能性状、根系与叶片化学计量性状的特征以及各性状之间的相互关系，目的是揭示干旱区植物的环境适应策略，并为干旱区植被恢复及管理措施提供科学基础。主要研究结果如下：
1．研究了一年生植株根系功能性状的特征及相互关系，结果表明：25种植物一年生植株最大根深(Rdmax)与根幅(R、W)变异较小，总变异率为14.9％和20.7%；总根长(TRL)和比根长(SRL)变异相对较大，分别为28.5%和34.7%，草本植物SRL明显大于木本植物；根生物量（RB)和细/粗根生物量比(RBf/c)种间变异较大，总变异率分别为50.1%和70.5%，草本植物RBf/c较木本植物高。25种植物的Rdmax,RW、RB和TRL间显著正相关，表明根系较深的物种RW较大，TRL和RB也较高；SRL与Rdmax显著负相关，与RBf/c显著正相关，表明根系垂直分布较浅的物种细根发达，SRL较大。另外，基于根系功能性状，25种植物可分为3个功能组：第1组具有较大Rdmax、RW和RB，资源利用持续时间较长；第2组具有较大TRL、SRL和RBf/c资源利用效率较高；第3组根系功能性状没有一致的突出特点，可能通过降低自身生理机能适应生存条件。基于根、叶化学计量学性状，24种植物可分为3个化学计量组：第1组N、P含量较高，养分释放速率慢，存留时间长；第2组C含量较高，养分吸收速率慢，单位养分生产力高；第3组N、P及C含量均较低，养分吸收速率快，同时释放速率也快，生长迅速。
2．研究了一年生植株（根、叶）化学计量学性状的特征及相互关系，结果表明：25种植物一年生植株根N含量、P含量、N:P、C:N及C:P变异较大，总变异率分别为54.8%、37.3%、35.5%、55%及58.4%；叶N含量、P含量、N:P、C:N及C:P变异相对较大，总变异率分别为26.7%、23.7%、25.3%、24.5%及26.9%；两者的C含量变异均较小，总变异率分别为5.1%和4.2%。物种水平上，除C含量外其余均存在显著的种间差异，不同物种变异幅度非常大；但生活型水平上，除C含量和根C:N及C:P略有差异外，其余在木本与草本植物之间均较相近。另外，与其它生态系统的研究相比，该区植物根和叶N、P含量相对偏高(分别16g·kg-1、2.24g·kg-1和32.56g·kg-1、2.85g·kg-1)，叶C含量相对偏低(379.61g·kg-1)，根C含量(378.64g·kg-1)与叶相近。
在根系、叶片内部，25种植物的N与P含量均显著正相关，说明植物N随着P含量升高呈上升趋势；根C与N、P含量均负相关，而叶的均不相关，说明C与N、P含量的关联在不同器官间表现不一致：根和叶各自N:P与对应N含量均显著正相关，与C均不相关，与根P不相关，而与叶P显著负相关，说明根N:P主要受N含量影响，而叶N:P受N、P含量共同影响；根和叶各自C:N、C:P与对应N、P含量均负相关，与根C正相关，而与叶C不相关，说明根C:N、C:P受到根C、N及P含量共同影响，而叶C:N、C:P主要受叶N、P含量的影响。
3．研究了一年生植株（根、叶）化学计量学性状（N、P、C含量及N：P）与SRL、SLA、生物量之间的相互关系，结果表明：SRL与根P含量显著负相关，与N:P显著正相关，与根N、C均不相关，说明该区植物SRL与P含量关系密切；SLA与叶N含量显著正相关，与叶C显著负相关，与叶P、N:P不相关，说明该区植物SLA主要受N、C影响，但随着SLA增大，叶N含量增多，C含量降低。另外，不同生活型对相关性产生影响。例如，草本植物SRL与P含量、N:P之间相关性显著，而木本植物SRL与C含量显著负相关；草本植物SLA与P含量显著正相关，而木本植物的不相关，说明该区草本植物SRL主要与P含量关系密切，而木本植物的主要影响养分是C含量，但是两种生活型受N影响均较弱；草本植物SLA与N、P含量关系密切，而木本植物SLA只受N含量影响。
该区植物RB与根N、P、C含量及N:P均不相关，与本研究中植物生活型复杂使得根养分含量差异较大有关；叶生物量(LB)与叶P含量显著正相关，与叶C含量、N:P显著负相关，与叶N含量不相关，说明LB随不同养分含量的变化趋势不一致，且主要受P、C含量影响。同样，生活型影响这种相关性。例如，木本植物RB与N含量、N:P显著负相，而草本植物RB与P、C含量相关性显著，说明该区木本植物RB与N含量关系密切，而草本植物RB更容易受到P、C含量影响；木本植物LB与P、C含量、N:P均显著相关，而草本植物的均不相关，说明草本植物LB变化对养分含量变化的敏感度较低，受养分含量的影响较弱。
4．研究了一年生植株根与叶性状之间的相互关系，结果表明：除SRL与比叶面积(SLA)、RB不相关外，株高(PH)与Rdmax、LB与RB、PH与RB、Rdmax与LB、SLA与RB以及两者N含量、P含量、N:P、C:N之间均显著正相关，说明该区植物多数功能性状及化学计量学性状在根和叶之间相互协调。另外，除P含量、C:P外，根和叶其它性状之间的相互关系在木本和草本植物两种生活型上表现均一致，说明生活型对于两者之间关系的影响并不明显。