2种典型荒漠植物细根序级结构及功能特征分析

单立山， 李 毅， 张正中， 种培芳， 王 洋， 苏 铭， 王 珊

(甘肃农业大学林学院， 甘肃 兰州 730070)

细根(直径≤2 mm)是植物吸收养分和水分的主要器官，因吸收面积大、生理代谢活跃，在陆地生态系统养分循环和碳循环中起着十分重要的作用[1-6]。有研究指出，以往按直径大小来定义细根存在很大的缺陷[7-8]，它既忽略了单个根在根系统中的位置及根系统结构的功能重要性[9]，同时也掩盖了根在结构和功能上的差异[10]。Pregitzer[7]等研究发现，同为2 mm直径范围内的细根，其形态和功能差异较大，且寿命和周转状况也明显不同；有研究指出直径≤ 2 mm的细根，其根序不同，细根的寿命明显不同，生长在根系先端的1级比高级根序细根具有较小根直径、较高的比根长和N含量、较低的非结构性碳水化合物含量，具有寿命短和周转快的特点[11]。可见，细根是由形态、寿命、生理上差异巨大的不同个体根组成的高度异质的混合体[12]。进一步进行根序水平上细根形态和功能的研究，对认识根系内部的异质性具有重要意义，同时也为准确预测森林生态系统C和N循环发挥重要的作用。

在植物进化过程中，根系形成了复杂的分枝系统[13]，在形态和功能上具有高度的异质性[7,14]。短命根模式假说认为，低级末端细根(1级或2级根)N浓度高、比根长大，其呼吸速率高且寿命短，主要承担吸收功能；高级根N浓度低、根长和直径大、比根长却小，其呼吸速率低且寿命长，主要承担运输和贮藏功能[7,15-16]。根系发育顺序认为细根结构与功能的关系可以用根序能较好地预测[17]。……