Page 151 - 《广西植物》2020年第8期

１ ２ ０ ６ 广 西 植 物 ４０ 卷
和栓塞脆弱性指数均呈增加趋势(图 １:ＥꎬＦ)ꎮ 与
表 ２ 不同径级栓皮栎根系解剖结构
直径≤１ ｍｍ 根系相比ꎬ直径 １ ~ ２、２ ~ ３、３ ~ ４ ｍｍ
Ｔａｂｌｅ ２ Ａｎａｔｏｍｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ Ｑｕｅｒｃｕｓ ｖａｒｉａｂｉｌｉｓ
根比导水率分别增加了 ９２.７％、２３０.８％和２８０.６％ꎬ
ｒｏｏｔｓ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｃｌａｓｓｅｓ
而栓塞脆弱性指数分别增加了 ４８.５％、７６.２％ 和
周皮 韧皮部
径级 Ｐｅｒｉｃｅｒｐ Ｐｈｌｏｅｍ １０３.３％ꎮ 说明随着根系的增粗ꎬ水分和矿质元素
Ｄｉａｍｅｔｅｒ 的输送能力增强ꎮ
ｃｌａｓｓ 厚度 占径比 厚度 占径比
２.３ 不同径级栓皮栎根系碳、氮含量及碳氮比
Ｔｅ (μｍ) Ｒｅ (％) Ｔｅ (μｍ) Ｒｅ (％)
Ⅰ ２５.２２±２.１２ｂ ２.９３±０.１６ａ ８５.４８±１７.３５ｃ ９.７２±１.６０ａ 碳、氮均是构建植物组织结构和生理代谢所
Ⅱ ４５.５６±３.０８ａ ２.９８±０.２２ａ １３６.８０±１４.０６ｂ ８.９１±０.２７ａｂ 需的大量元素ꎮ 由表 ３ 可知ꎬ栓皮栎根系的碳含
量随着根直径的增加而增加ꎬ但 ２ ｍｍ 以下根系碳
Ⅲ ４３.２１±５.５３ａ １.５９±０.１７ｂ ２３９.１０±１２.５９ａ ８.９６±０.４１ａｂ
Ⅳ ５４.５３±３.３１ａ １.６８±０.１３ｂ ２４０.８５±１９.３９ａ ７.３５±０.３３ｂ 含量无显著差异ꎮ 而根系中氮含量随直径增加呈
维管形成层 木质部 下降趋势ꎬ且直径大于 ２ ｍｍ 的根系氮含量无显著
径级 Ｖａｓｃｕｌａｒ ｃａｍｂｉｕｍ Ｘｙｌｅｍ
Ｄｉａｍｅｔｅｒ 差异ꎮ 栓皮栎根系的碳氮比随着根直径的增加而
ｃｌａｓｓ 厚度 占径比 直径 占径比
增加ꎬ与直径≤１ ｍｍ 根系相比ꎬ直径 １ ~ ２、２ ~ ３、
Ｔｅ (μｍ) Ｒｅ (％) Ｔｅ (μｍ) Ｒｅ (％)
３ ~ ４ ｍｍ 根系碳氮比分别增加了 ３０.１％、３０.５％和
Ⅰ ５１.０９±１０.９７ｂ ５.７０±０.９９ａ ６９７.１３±３２.７９ｄ ８１.６５±２.３８ｃ
４９.５％ꎬ差异显著ꎮ 说明不同径级的根系所需的元
Ⅱ ７５.２５±５.４９ａ ４.８９±０.３５ａ １２８１.３１±２３.８６ｃ ８３.２２±０.５０ｂｃ
素含量有所区别ꎮ
Ⅲ ９３.０６±５.６１ａ ３.５１±０.２４ｂ ２２９３.８２±６６.１８ｂ ８５.９４±０.４９ａｂ
２.４ 主成分分析
Ⅳ ８０.４８±５.１０ａ ２.４７±０.１９ｂ ２９１８.６９±１０４.４０ａ ８８.５１±０.５３ａ
采用主成分的方法对反映栓皮栎根系结构和
元素含量的 １３ 项指标降维ꎬ得出因子载荷的分布
部直径 及 其 占 径 比 均 随 着 径 级 增 加 而 增 加 ( 表
结果如表 ４ 所示ꎮ 前 ２ 个主分量能够解释根系变
２)ꎮ 与直径≤１ ｍｍ 根系相比ꎬ木质部直径分别增
异方差的 ６２％ꎮ 其中ꎬ根比导水率、最大导管直
加了 １.８ 倍、３.２ 倍和 ４.２ 倍ꎬ差异显著ꎮ 栓皮栎根
径、栓塞脆弱性指数以及木质部和韧皮部厚度对
系维管形成层厚度在直径 １ ｍｍ 以上根中无差异ꎮ
第 １ 主分量贡献较大ꎬ反映了水分的轴向运输能
２.２ 不同径级栓皮栎根系水力特性
力在根系功能中起主导作用ꎮ 氮含量对第 ２ 主分
由图 １:ＡꎬＢ 可知ꎬ栓皮栎根系平均最大和最 量的贡献较大ꎬ且呈正相关ꎬ表明根系在该主分量
小导管直径随根径级增加而增加ꎮ 与直径≤１ ｍｍ
得分越高ꎬ其呼吸代谢和吸收能力越强ꎮ
根系相比ꎬ直径 １ ~ ２、２ ~ ３、３ ~ ４ ｍｍ 根系平均最大 根据不同径级根系相关指标在前 ２ 主分量的
导管直径分别增加了 １０.９％、２３.４％和 ４１.９％ꎬ差 得分绘制而成 ＰＣＡ 双序图ꎮ 由图 ２ 可知ꎬ直径≤１

异显著ꎮ 而径级 ２ ｍｍ 以上的根系平均最小导管 ｍｍ 和 １ ~ ２ ｍｍ 的根系主要分布在第 ２ 象限ꎬ第 １、
直径无差异ꎮ 第 ３ 象限仅有少量分布ꎬ说明其组织结构有利于
导管密度随栓皮栎根系直径增加呈下降趋势 维持低的疏导能力和高的吸收能力ꎮ 直径 ２ ~ ３ 和

(图 １:Ｃ)ꎮ 与直径≤１ ｍｍ 根系相比ꎬ直径 １ ~ ２ ３ ~ ４ ｍｍ 根系分布主要集中在第 ４ 象限ꎬ而第 １、
ｍｍ 根系导管密度变化无差异ꎬ而直径 ２ ~ ３ 和 ３ ~ 第 ３ 象限有少量分布ꎬ表明其结构更倾向提高水
４ ｍｍ 根系分别下降了 ３３.９％和 ２７.８％ꎮ 根系的导 分在根系中的运输效率而降低生理代谢水平ꎮ

管面积与木质部面积之比在不同径级根系间无显
著差异(图 １:Ｄ)ꎮ ３ 讨论与结论
根比导水率是指单位根木质部面积单位压力
梯度下的水流通量ꎬ反映了根木质部中的水分传 ３.１ 栓皮栎根系解剖结构的差异分析
输效率ꎮ 随着根系径级增加ꎬ栓皮栎根比导水率 根系的内部结构决定了其功能的差异ꎮ 一般