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基于地理信息技术油松Pinustabuliformis根长密度估算及空间分布
基于地理信息技术油松(Pinustabuliformis)
根长密度估算及空间分布特征分析①
1 1 1 2 1 1 2
荐圣淇 , 赵传燕 , 方书敏 , 余 凯 , 彭守璋 , 柳逸月 , 李彦甫
(1 兰州大学干旱与草地生态教育部重点实验室,甘肃 兰州 730000;
2 兰州大学西部环境教育部重点实验室,甘肃 兰州 730000)
定量研究植物根系的生长发育及时空分布特征是构建根系吸水模型、计算根系吸水量的
摘 要:
基础。选择陇中黄土高原定西安家沟流域为研究区,对研究区内的油松(Pinustabuliformis)吸水根
系空间分布特征进行研究。利用剖面法获取不同空间点上的吸水根系,基于地理信息系统技术估
算油松吸水根系的根长密度。结果表明:在水平方向上,油松根长密度呈二次曲线分布,吸水根系
主要集中在0~400cm范围内;在垂直方向上,油松吸水根系呈对数分布,吸水根系主要集中在0
~100cm范围内。并构建了油松吸水根系的二维空间分布方程。
关 键 词: 油松;地理信息系统技术;根长密度;安家沟
中图分类号: Q944.54 文献标识码:A 文章编号:1000-6060(2012)04-0599-008(599-606)
根系是陆生高等植物重要的器官之一,根系的 将根系挖出,既损伤了作物,又限定了研究内容和范
发育情况对植物具有极其重要的影响。作为植株体 围;直接观察法,如装有玻璃壁的剖面〔21〕、根 系
〔22〕 〔23〕
不可分割的一个有机的组成部分,植物根系在植物 室 、微根管观测 ,其中微根管系统是一种破坏
生命活动中具有多方面的功能,其最重要的作用是 性较小、定点原位野外观察细根生长动态状况的方
在植物营养与代谢合成中占有重要地位。并且根系 法,克服了对根系进行物理取样所带来的诸多缺陷,
能从土壤中吸收大量的水分,满足植物体以及蒸腾 但是其安装周期较长,影响观测的进展,而且价格非
作用的需要〔1-6〕,而且将消耗一半多的光合产物用 常高;间接观测方法,如土壤水含量的变化法、放射
于物质形成和其它生理生态活动,对植物的生命过 性示踪法、同位素测定法、染色技术法〔24〕、非放射性
〔7-13〕 〔25〕
程起到至关重要的作用 。对根系的研究主要 示踪物吸收法 等;其他方法,如容器法、多孔膜技
〔26〕
集中在大田作物方面,而对树木的研究则很少涉及。 术、钉板法、雾培法、管栽法、网袋法 ,这些方法对
20世纪80年代以后,才有学者开始对这方面进行 小根系植株的研究比较适合,对大根系的研究存在
了研究,郝仲勇等对苹果树根系吸水模型进行了研 一定的局限性。
〔14〕
究 。张劲松等对石榴树吸水根系空间分布特征 目前常用的根长测量方法主要有直接测量法、
〔15〕
进行了研究 。朱永华等对荒漠区多年生小灌木 网格交叉法、根长测定仪法和图像分析法等。当根
〔16〕
苦豆子和骆驼刺的根系吸水模型进行了研究 。 的形状规则且数量较少时直接测量法比较有效,而
现有的根系研究方法通常分成取样和测量两步 当根较细、形状不规则且根量很大时则效率较低,人
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