Page 150 - 《广西植物》2020年第8期

８ 期 舒李祥等: 栓皮栎根系解剖结构、水力特性及碳、氮含量研究 １ ２ ０ ５

ｄ ３ ｍａｘ ｄ ３ ｍｉｎ
表 １ 栓皮栎根系样本统计信息 ｒ ４ ｌｕｍ ＝
８ｄ ２ ＋ ８ｄ ２
Ｔａｂｌｅ １ Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ Ｑｕｅｒｃｕｓ ｖａｒｉａｂｉｌｉｓ ｒｏｏｔｓ ｍａｘ ｍｉｎ
式中:ｄ 和 ｄ 分别为木质部导管腔的最大
ｍａｘ ｍｉｎ
平均直径 最大值 最小值
径级 变异 和最小直径ꎮ
Ａｖｅｒａｇｅ Ｍａｘｉｍｕｍ Ｍｉｎｉｍｕｍ
Ｄｉａｍｅｔｅｒ 系数
ｄｉａｍｅｔｅｒ ｖａｌｕｅ ｖａｌｕｅ
ｃｌａｓｓ ＣＶ 根木质部栓塞脆弱性指数采用导管腔平均直
(ｍｍ) (ｍｍ) (ｍｍ)
径与导管密度之比 ＶＩ 来衡量(Ｐａｔｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ １９９５)ꎮ
Ⅰ ０.５８２±０.０４９ｄ ０.９２ ０.３５ １５.２１
１.５ 碳、氮含量测定
Ⅱ １.５３８±０.０２４ｃ １.６７ １.３７ ６.０７
取杀青后的根系样品放入 ＦＷ１００ 型高速万能
Ⅲ ２.６６９±０.０７４ｂ ２.９４ ２.３４ ８.４１
粉碎机中粉碎ꎬ粉碎直径为 １００ 目ꎮ 取 １０ ｍｇ 粉碎
Ⅳ ３.２９４±０.１０４ａ ３.７６ ３.０３ ９.５２
后样品ꎬ放入 ＶａｒｉｏＥＬⅢ型元素分析仪( 德国 Ｅｌｅ￣
注: 不同字母表示差异显著(Ｐ<０.０５)ꎮ 下同ꎮ
Ｎｏｔｅ: Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｅｔｔｅｒｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ( Ｐ < ｍｅｎｔａｒ 公司)中测量样品的碳、氮含量( 殷鸣放等ꎬ
０.０５). Ｔｈｅ ｓａｍｅ ｂｅｌｏｗ.
２００８)ꎮ
１.６ 数据处理
(ＦＡＡ:７０ ％ 酒精 ９０ ｍＬ＋乙酸 ５ ｍＬ＋福尔马林 ５
采用 ＳＰＳＳ１８.０ 对不同径级根系解剖结构、水
ｍＬ) 中保存ꎬ后经苯胺番红整染、酒精脱水、二甲
力特 性 及 碳 氮 含 量 等 指 标 进 行 一 维 方 差 检 验
苯透 明、 浸 蜡、 透 蜡、 石 蜡 包 埋 等 步 骤 ( 李 和 平ꎬ
(ＡＮＯＶＡ Ｄｕｎｃａｎ α ＝ ０.０５)ꎬ使用 Ｓｉｇｍａｐｌｏｔ １３.０ 绘
２００９)ꎮ 采用 Ｌｅｉｃａ ＲＭ２２３５ 切片机切片ꎬ切片厚
图ꎮ 采用 Ｃａｎｏｃｏ ５.０ 对反映根系结构和元素含量
度为 ８ μｍꎬ经高浓度到低浓度的逐级乙醇复水、苯
的 １３ 项指标进行主成分分析( ＰＣＡ)ꎬ并绘制双
胺番红—固绿复染后脱水透明ꎬ最后用加拿大树
序图ꎮ
胶封片ꎬ烘片后保存并观察(杨美玲等ꎬ ２０１５)ꎮ
１.３ 解剖结构指标测定
２ 结果与分析
采用 Ｌｅｉｃａ ＤＭ４０００Ｂ 生物显微镜观察ꎬＬｅｉｃａ
ＤＦＣ４５０ ＣＣＤ 数码成像系统拍照ꎬ使用 Ｍｏｔｉｃ ３０００ ２.１ 不同径级栓皮栎根系解剖结构
成像系统测量栓皮栎根的周皮、韧皮部、形成层和
栓皮栎属典型的直根系树种ꎬ木质化程度高ꎮ
木质部等组织厚度ꎮ 组织占径比为各组织的厚度 观察发现ꎬ栓皮栎根系在 ０.３ ~ ０.７ ｍｍ 之间表现出
与根直径的比值(张瑞群等ꎬ ２０１６)ꎮ 初生结构向次生结构的过渡现象ꎬ其表皮和皮层
１.４ 水力特性测定 逐渐被周皮所取代ꎬ并随着根径级的增加而加厚
采用 Ｉ￣ｍａｇｅ 软件对石蜡切片木质部水力特性
(表 ２)ꎮ 其中ꎬ与直径≤１ ｍｍ 根系相比ꎬ直径 １ ~
指标分析ꎬ测定平均最大导管直径( ｄ )ꎬ平均最 ２、２ ~ ３ 和 ３ ~ ４ ｍｍ 根系的周皮厚度分别增加了
ｍａｘ
小导管直径( ｄ )、导管密度( 单位根木质部横截 ８０.６５％、７１.３３％和 １１６.２１％ꎬ差异显著ꎮ 周皮占径
ｍｉｎ
面积上的导管数ꎬＶＤ)、导管面积占整个根木质部 比在根系直径 ２ ｍｍ 以上时表现出显著下降ꎮ 周
横截 面 积 的 比 例 ( Ａ / Ａ ꎬ％)ꎮ 根 比 导 水 率 Ｋ 皮厚度增加有利于提高植物抵御不良环境和病虫
ｖｅｓ ｘｙｌ ｈｐ
(ｋｇｍ ｓ ＭＰａ ) 利用 Ｈａｇｅｎ￣Ｐｏｉｓｅｕｉｌｌｅ 公式 害侵扰的能力ꎬ但阻碍了土壤与根系的物质交换ꎮ
￣１
￣１
￣１
(Ｔｙｒｅｅ ＆ Ｅｗｅｒｓꎬ １９９１)计算: 植物根系维管柱由韧皮部、维管形成层和木
ｎ πρ 质部组成ꎮ 随着径级的增加ꎬ栓皮栎根系韧皮部
Ｋ ＝ ｒ ４
ｈｐ ｌｕｍ
１ ８η 厚度呈增加趋势ꎬ而占径比逐渐降低( 表 ２)ꎮ 与
式中:ρ 为水在 ２０ ℃ 时的密度(９９８.２０５ ｋｇ 直径≤１ ｍｍ 根系相比ꎬ直径 １ ~ ２、２ ~ ３ 和 ３ ~ ４ ｍｍ
￣３ ￣９
ｍ )ꎻη 为水在 ２０ ℃ 时 的 粘 滞 系 数 ( １. ００２ × １０ 根系 的 韧 皮 部 平 均 厚 度 分 别 增 加 了 ６０. ０３％、
￣１
ＭＰａｓ )ꎮ 木质部导管横截面按近似椭圆形计 １７９.７１％和 １８１.７６％ꎬ差异均显著ꎮ 韧皮部占径比
算ꎬ其修正公式(Ｍａｒｔｒｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１０)如下: 在 ３ ｍｍ 以上根系中下降显著ꎮ 栓皮栎根系木质