杨树不同无性系根系生长的比较

2015年7月防 护 林 科 技
J u l y
,2015第7期(总142期)
P r o t e c t i o nF o r e s t S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y
N o .7(S u m N o .142
)文章编号:1005-5215(2015)07-0027-02
收稿日期:2015-04-28
作者简介:吴丽云(1976-),女(满族),山东济宁人,硕士,高级工程师,主要从事树木逆境生理生态和森林培育研
究,E m a i l :w u l i y
u n 2004@163.c o m 杨树不同无性系根系生长的比较
吴丽云,令狐荣钢,阚荣飞,王媛媛,江秀莲,陆发利
(山东省临沂市林业监测规划站,山东临沂276000
)摘 要 通过对20个杨树无性系的根系生长进行的比较及聚类分析研究,结果表明:20个杨树无性系不定根总长度和数量均具有较大的差异,其中,中驻1号不定根总长度最长,达到35.6m ,其次是N L 351㊁T 26和中驻6号,最小的为109,仅为15.4m ㊂数量最大的也是中驻1号,共65根;中驻6号㊁W 07和I 107次之;最小的为W 03和109,均为24根㊂基部直径在2c m 以下的不定根占不定根总数量的60%~80%;聚类分析将20个杨树无性系分成6类㊂
关键词 杨树无性系;根系生长;比较
中图分类号:S 792.11 文献标识码:A d o i :10.13601/j
.i s s n .1005-5215.2015.07.010C o m p a r i s o no nR o o tG r o w t ho fD i f f e r e n t P o p
l a rC l o n e s W uL i y u n ,L i n g h uR o n g g a n g ,K a nR o n g f e i ,W a n g Y u a n y u a n ,J i a n g X
i u l i a n ,L uF a l i (F o r e s t r y M o n i t o r i n g S t a t i o no fL i n y i C i t y ,S h a n d o n g P r o v .,L i n y
i 276000,C h i n a )A b s t r a c t R o o t g r o w t ho f 20p o p l a r c l o n e sw a s c o m p a r e d a n d c o n d u c t e d c l u s t e r i n g a n a l y
s i s .R e s u l t s h o w s t h a t t h e r e a r e l a r g e r d i f f e r e n c e s i n t o t a l l e n g t h&n u m b e r o f a d v e n t i t i o u s r o o t o f 20p o p l a r c l o n e s ,a m o n g t h e m ,t h e t o t a l l e n g
t h o f a d v e n t i t i o u s r o o t f o r P o p u l u s Z h o n g z h u -1 a r e t h em o s t l o n g e s t ,b e i n g 35.6m ;f o l l o w e db y P o p u l u s N L 351 ,P o p u l u s T 26 ,P o p u l u s Z h o n g z h u -
6 ,a n d t h en u m b e r o f P o p u l u s 109i s t h e s m a l l e s t ,o n l y 15.4m ;n u m b e r o f a d v e n t i t i o u s r o o t f o r P o p u l u s Z h o n g z h u -1 i s t h e l a r g e s t ,a t o t a l o f 65,f o l l o w e d b y P o p u l u s Z h o n g z h u -6 ,P o p u -
l u s W 07 a n d P o p u l u s I 107 ;t h e s m a l l e s t a r e P o p u l u s W 03 a n d P o p u l u s 109 ,w h i c h a r e a l l 24.A d v e n t i t i o u s r o o tw i t h t h eb a s e d i a m e t e r b e i n g b e l o w2c mc o n s t i t u t e t h e t o t a l n u m b e ro f a d v e n t i t i o u s r o o t so f 60%~80%;20p o p l a r c l o n e sw e r e d i v i d e d i n t o 6c a t e g o r i e sb y c l u s t e r a n a l y s i s .K e y w
o r d s p o p l a r c l o n e s ;r o o t g r o w t h ;c o m p a r i s o n 根系是植物与外界环境进行物质和能量交换的
主要场所之一,其分布特征反映了植物对环境的利用程度和适应性,其形态及构型在很大程度上决定
着植物获取养分的能力[1]
㊂长期以来,杨树因其生
长迅速㊁适应性强㊁繁殖容易和木材用途广,被广泛用于农田防护林㊁护路林及防风固沙林的建设中,发挥了巨大的生态和经济效益㊂但杨树品种繁杂㊁良莠不齐,年均生产力日渐低下㊂本研究以20个杨树无性系根系生长为基础,探讨不同无性系根系长度㊁
数量㊁分布等的差异并进行聚类分析,力图为杨树良种的选育㊁人工林丰产栽培和抚育管理提供一定的理论依据㊂
1 试验地概况
试验地位于山东省临沂市费县,地处35ʎ1ᶄ
35ʎ33ᶄN ,117ʎ36ᶄ 118ʎ19ᶄE ㊂试验地属暖温带季
风区大陆性气候,四季分明,光照充足,年平均日照时数2538h ,无霜期平均196d ,年均降水量860
mm ,年均气温13.4ħ㊂试验地土壤湿润肥沃,土质为沙壤土㊂
2 材料与方法
2.1 参试材料
2007年引进20个国内外优良杨树无性系,
分别为:T 26(1号)㊁102(2号)㊁中驻6号(3号)㊁W 141
(4号)㊁W 07(5号)㊁W 03(6号)㊁中林23(7号)㊁109
(8号)㊁黑2(9号)㊁中洛759(10号)㊁桑迪(11号)㊁中菏1号(12号)㊁2001(13号)㊁N L 351(14号)㊁I 351
(15号)㊁中驻1号(16号)㊁50杨(17号)㊁I 107(18
号)㊁I108(19号)㊁L35(20号)㊂
2.2试验方法
杨树无性系人工试验林于2008年3月栽植,苗木为1年生扦插苗,采用随机区组试验设计,每个品种3个区组㊁3次重复,每个重复6株,株行距为3m ˑ5m㊂造林后进行正常的人工管理㊂2011年12月对5年生杨树无性系人工试验林进行全面调查,测量胸径㊁树高㊁冠幅,利用胸径的几何平均数寻找每个无性系的平均木,并以2m为一个区分段对平均木进行树干解析,用挖掘机于树根2mˑ2m范围内挖取树根,测量不同无性系根总长度㊁数量和基部直径,称量根桩和根鲜质量㊂
3结果与分析
3.1不同杨树无性系不定根分布特征比较
根系是植物的主要吸收器官,植物依靠根系从土壤中吸收水分和营养物质㊂根系长度(或密度)以及根系数量㊁分布的深度㊁分布的广度对植物的生长起着重要的作用,能较好地反映出植物对水分和营养物质的吸收能力㊂
表120个杨树无性系根数量差异显著性
无性系总长度
/m总量/根
不同径级根数量/根
Dɤ
1c m
1<Dɤ
2c m
2<Dɤ
3c m
3<Dɤ
4c m
4<Dɤ
5c m D>5c m
T2633.2B C27H I1263321 10220.3I29H I1373411中驻6号31.4C51B27106413 W14127.4D E31H1278211 W0726.0E F44C20154410 W0320.1I J24J1353210中林2319.7I J34E F G1******* 10915.4L24J10101210黑217.4K26I J965123中洛75924.4F GH32F GH12134210桑迪24.6F GH37D E10175230中菏1号20.8I31GH1294321 200125.7E F G37D E14143402 N L35133.7A B39C D1797321 I35124.0GH35E F1088531中驻1号35.6A65A27256332 50杨24.4F GH36E11164131 I10728.8D42C14134353 I10822.9H26I J693431 L3518.8J K26I J865421
从表1可看出,20个杨树无性系根总长度和数量均具有较大的差异㊂从根总长度看,最大的为中驻1号,总长度达到35.6m,N L351㊁T26和中驻6号次之;最小的为109,总长度仅为15.4m㊂从根总数量看,最大的为中驻1号,共65根,中驻6号㊁W07和I107紧随其后;最小的为W03和109,均为24根㊂按根基部直径划分,基部直径在2c m以下的根占根总数量的60%~80%,基部直径为2~4 c m的根占根总数量的20%~30%,而基部直径在4 c m以上的根只占根总数量的10%左右(I107除外,其基部直径在4c m以上的根占到将近20%)㊂细而长的植物根系能够增加根系的外表面积,使根系与土壤的接触面积增加,即增加了根系的总吸收面积,提高了根系对水分和营养物质的吸收利用率㊂2.2不同杨树无性系根系生长情况比较
根系对树木生长整个生命过程的作用,主要表现在生理和机械支持2个方面,同时它还参与多种有机化合物的合成㊂因此根系发育如何,直接影响到地上部分的生长㊂根又是植物的三大营养器官之一,在植物的生长发育中起着极为重要的作用㊂由图1可以看出,中驻6号㊁N L351和中驻1号的根桩鲜质量和根鲜质量均较大;102㊁109和中洛759的根鲜质量较小;W141㊁W03㊁黑2㊁I351㊁I107和I108的根鲜质量大于根桩鲜质量,其他无性系的根桩鲜质量大于根鲜质量或基本与根鲜质量相等
㊂
图120个杨树无性系5年生苗根系生长量2.3不同杨树无性系根系聚类分析
聚类分析采用系统聚类分析中最具统计特点㊁应用较多的离差平方和的方法,其基本思想是分类正确,则同类样本间的离差平方和较小,类与类之间的离差平方和应当较大㊂进行聚类分析时,以调查样方为分析对象,以根冠比㊁单位地上部所具有的根长和根桩质量为划分依据,通过系统聚类法进行分类,分析结果如图2㊂
图220个杨树无性系聚类分析结果
(下转第35页)
82防护林科技2015年
用各种群的径级结构来反映种群的龄级结构,对乔木层中红豆树和刨花润楠个体按胸径大小分级,每增加5c m 为一级,总共分为5个等级,依小到大分别以Ⅳ㊁Ⅴ㊁Ⅵ㊁Ⅶ㊁Ⅷ记之,从乔木层中红豆树和刨花润楠径级结构图(图1)㊂可看出,红豆树种群呈增长型,因此红豆树将继续在群落处于优势地位㊂同样刨花润楠天然更新能力较好,将在群落中保持次优势种的位置
㊂
图1 乔木层中红豆树和刨花润楠径级结构
4 结论与讨论
4.1 红豆树古群落的重要值㊂霞浦县崇儒乡亭头
村加腰自然村水尾的红豆树群落由红豆树㊁刨花润楠㊁毛锥㊁红楠等11个主要树种组成㊂根据群落中各树种的重要值,可将其命名为 红豆树+刨花润楠
+红楠
群落㊂郑天汉[9]
等对福建古田县红豆树天然林群落的研究表明,群落结构类型为红豆树+青
冈栎+狗骨柴+辣蓼,这个结果和本研究有所不
同㊂
4.2 红豆树古群落的天然更新㊂霞浦县崇儒乡亭头村加腰自然村红豆树种群结构呈倒金字塔形,天然更新良好,长势良好,群落处于稳定状态㊂因此,红豆树将继续在群落处于优势地位㊂同样刨花润楠天然更新能力较好,将在群落中保持次优势种的位
置,这和郑天汉[9]等人的研究结果一致㊂
参考文献:
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(上接第28页)
根据杨树不同无性系的相似程度,以欧式距离
0.6为阈值,可将20个杨树无性系分成6类㊂第1类包括W 07㊁中洛759㊁2001和I 107等4个无性系,其可细分为2个亚类,第1亚类由W 07㊁中洛759和
2001等3个无性系组成,第2亚类只有1个无性系:I 107㊂第2类包括W 141㊁L 35㊁黑2等10个无性系㊂这一大类可以分为3个亚类,其中W 141㊁L 35㊁黑2㊁I 108和中菏1号组成第1亚类;
第2亚类为W 03㊁109和桑迪;中林23和I 351为第3亚类㊂第3类由N L 351和中驻1号等2个无性系组成㊂第4类包括2个无性系:102和50杨㊂第5类和第6类都只含有1个无性系,分别是T 26和中驻6号㊂各无性系之间的距离系数越大,说明它们的遗传差异越大,亲缘关系越远㊂
3 结论
通过对20个杨树无性系的根系生长进行比较
研究,结果表明,20个杨树无性系的根系主要集中在0~50c m 土层中,
根系以垂直根和水平根为主,根与地面的夹角较小,基本保持水平㊂中驻1号根总长度最长,数量最多,根的鲜质量也最大㊂20个无性系根基部直径绝大部分在2c m 以下;同时,通过聚类分析,20个杨树无性系可分为6类9个亚类,其中中驻1号㊁中驻6号㊁N L 351和T 26生长较好㊂
参考文献:
[1
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3 第7期 谢慕华 红豆树天然古群落结构特征的研究。