无芒隐子草根系特征及生态功能的初步研究

1、无芒隐子草根系特征及生态功能的初步研究草类植物在应对全球变化 , 实现可持续开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。 2021 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根底上 ,于 2021-2021 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

2、一步发挥其生态功能提供根底。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13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 X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

3、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 2

4、021、2021 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

5、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 2021、2021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

6、.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 2021 的 71.8% 下降到 2021 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 2021年的20.8%、10.4%和4.9%增加到 2021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 2021和 2021 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 2021年到 2021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