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水分是影响植物生存和生长发育的主要限制因子,其变化对植物水分平衡和地上、地下部分的形态建成具有重要影响。在塔克拉玛干沙漠腹地,通过分层分段挖掘法对不同灌溉量条件下(35kg/株·次、24.5kg/株·次、14kg/株·次)梭梭(Haloxylon ammodendron)和多枝柽柳(Tamarix ramosissima)幼苗根系分布特征进行了研究。获得以下主要研究结果:
①、在不同灌溉量条件下,梭梭和多枝柽柳幼苗根系生物量随土壤深度的增加而逐渐减少,但随着灌溉量的减少,最深层次根系生物量有增加的趋势,各灌溉量地下垂直各层生物量与土壤垂直深度呈显著的负对数关系。在滴灌条件下,0~60cm的土层中两灌木幼苗根系生物量累计百分比达85%以上,根系趋于浅层化。
②、在滴灌条件下梭梭和多枝柽柳幼苗根系以水平根为主,水平根系发达,最大水平根长为垂直主根长的2倍左右。
③、相同灌溉量条件下,梭梭幼苗根长、根表面积、根体积垂直分布趋势相似,均为“单峰型”曲线;但不同灌溉量条件下,其根长、根表面积、根体积的峰值出现在不同深层,灌水量减少其峰值出现的位置越深。多枝柽柳根长和根表面积两参数在垂直方向的变化趋势随灌溉量的不同而有所不同,灌溉量为35kg/株·次、24.5kg/株·次的两处理,根长和根表面积随深度的增加呈指数递减,而灌溉量为14kg/株·次的处理,根长与根表面积为“单峰型”曲线。
④、不同灌溉量条件下,梭梭幼苗所在样地的土壤含水量均随土壤深度的增加呈“单峰型”曲线。各灌溉量梭梭幼苗吸收根生物量的垂直分布与土壤含水量的垂直变化趋势基本一致,但灌溉量不同,吸收根生物量峰值在土壤中出现的深度不同,随着灌溉量的减少,吸收根集中分布层有向深层发展的趋势。
⑤、梭梭幼苗垂直根深与株高之比随着灌溉量的减少有增加的趋势,表明植物在轻度水分胁迫条件下,只有通过根系下扎或增加分支来扩大自己的资源空间,以满足植物对水分的需求,保持植物体内水分平衡适应干旱环境条件。
⑥、各月不同灌溉量条件下多枝柽柳、梭梭幼苗根冠比随灌溉量的减少呈增加的趋势,即随灌溉量的减少,其光合产物倾向于向地下部分转移,增强根系竞争能力,最大限度地保持自身的水分平衡。在生长季节,不同灌溉量条件下,两种灌木根冠比最大值均出现在11月,且多枝柽柳幼苗各月不同处理的根冠比均大于1,而梭梭幼苗则均小于1。