Page 153 - 《广西植物》2020年第8期
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１ ２ ０ ８ 广 西 植 物 ４０ 卷
表 ４ 栓皮栎根系特征因子矩阵
Ｔａｂｌｅ ４ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｍａｔｒｉｘ ｏｆ Ｑｕｅｒｃｕｓ ｖａｒｉａｂｉｌｉｓ
ｒｏｏｔ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ
主分量
根系特征 Ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ
Ｒｏｏｔ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ
ＰＣ１ ＰＣ２
周皮 Ｐｅｒｉｃｅｒｐ ０.４４２ ０.３０６
韧皮部 Ｐｈｌｏｅｍ ０.７３７ ０.４７８
维管形成层 Ｖａｓｃｕｌａｒ ｃａｍｂｉｕｍ ０.４３９ ０.１６３
木质部 Ｘｙｌｅｍ ０.７３９ ０.４２７
０.７８８ ０.０４１
平均最大导管直径 Ｍｅａｎ ｄ ｍａｘ
０.６７３ ０.２９７
平均最小导管直径 Ｍｅａｎ ｄ ｍｉｎ
导管密度 Ｖｅｓｓｅｌ ｄｅｎｓｉｔｙ －０.７５９ ０.１１９
０. ５８３ －０.３４５ 倒三角型表示直径≤１ ｍｍ 根系ꎻ圆形表示直径 １~ ２ ｍｍ 根
导管面积与木质部面积之比 Ａ ｖｅｓ / Ａ ｘｙｌ
系ꎻ 星型表示直径 ２~ ３ ｍｍ 根系ꎻ正方形表示直径 ３~ ４ ｍｍ
０.９０６ ０.１００
根比导水率 Ｋ ｈｐ
根系ꎮ
栓塞脆弱性指数 ＶＩ ０.７９７ ０.０２５ Ｉｎｖｅｒｔｅｄ ｔｒｉａｎｇｌｅ ｍｅａｎ ｒｏｏｔｓ ≤１ ｍｍ ｉｎ ｄｉａｍｅｔｅｒꎻ Ｃｉｒｃｌｅ ｍｅａｎ
ｒｏｏｔｓ １－２ ｍｍ ｉｎ ｄｉａｍｅｔｅｒꎻ Ｓｔａｒ ｍｅａｎ ｒｏｏｔｓ ２－３ ｍｍ ｉｎ ｄｉａｍｅｔｅｒꎻ
碳含量 Ｃａｒｂｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ０.７２３ ０.３２６
Ｓｑｕａｒｅ ｍｅａｎ ｒｏｏｔｓ ３－４ ｍｍ ｉｎ ｄｉａｍｅｔｅｒ.
氮含量 Ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｃｏｎｔｅｎｔ －０.３５０ ０.７３９
图 ２ 不同径级栓皮栎根系在 ＰＣＡ 双序图上的分布
碳氮比 Ｃａｒｂｏｎ / Ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｒａｔｉｏ ０.３５９ ０.７１１
Ｆｉｇ. ２ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｑｕｅｒｃｕｓ ｖａｒｉａｂｉｌｉｓ ｒｏｏｔｓ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
方差贡献率 Ｖａｒｉａｎｃｅ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ３１.７８４ ３０.９５６ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｃｌａｓｓｅｓ ｏｎ ＰＣＡ ｂｉｐｌｏｔ
累计方差贡献率 Ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ ｖａｒｉａｎｃｅ ３１.７８４ ６２.７３９
碳、氮等元素含量的影响( Ｃｈｅｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７)ꎮ 本
加趋势ꎬ而导管密度下降ꎬ表明栓皮栎根系轴向输 研究发现ꎬ随着径级增加ꎬ栓皮栎根系氮含量下
水能力的提高是通过增加导管直径实现的ꎬ而非 降ꎬ而碳含量和碳氮比升高ꎮ 氮素是根细胞膜构
单位面积导管数量的增加ꎮ 这种结构变化使导管 建及生理代谢的基础物质ꎬ也为离子同化和运输
克服了运输距离加长而产生的水流阻力(Ｇｅｂａｕｅｒ ＆ 提供载体(赵妍丽等ꎬ ２０１１)ꎮ 根系中氮素含量的
Ｖｏｌａｒíꎬ ２０１３)ꎮ 艾绍水等( ２０１５) 研究发现ꎬ为满 降低ꎬ使其吸收功能减弱、周转速率降低( 贾淑霞
ˇ
足沙柳(Ｓａｌｉｘ ｐｓａｍｍｏｈｉｌａ) 高蒸腾作用对水分的需 等ꎬ ２０１０)ꎮ 而水分和养分在木质部的轴向运输
求ꎬ其根系的导管直径通常较大ꎮ 在本研究中ꎬ２ 主要依靠蒸腾拉力和水分子的内聚力( 申卫军ꎬ
ｍｍ 以上的栓皮栎根系比导水率显著增加ꎬ说明该 １９９９)ꎬ因此较粗的根系需要更多的碳构建疏导组
径级根系的水分运输功能强于 ２ ｍｍ 以下ꎮ 吴敏 织ꎮ 许旸等(２０１１)也发现高维根比的根系往往具
等(２０１４)研究也证明ꎬ直径越粗的栓皮栎根系相 有较大的碳含量ꎮ
对含水量 越 高ꎮ 然 而ꎬ本 研 究 发 现ꎬ随 着 径 级 增 细根的功能是多种因素的综合影响的结果ꎬ
加ꎬ根系栓塞脆弱性指数也呈增加趋势ꎬ说明为维 单纯以形态或着生位置来划分细根具有局限性
持木质部较高的导水能力ꎬ根系发生栓塞的风险 (谷加存等ꎬ ２０１６)ꎮ 本研究采用主成分的方法对
逐渐增加(徐茜和陈亚宁ꎬ ２０１２)ꎮ 这可能与导管 多个指标降维ꎬ发现采集的根系样品可划分为吸
内径增大有关(Ｈａｒｇｒａｖｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１０)ꎮ 收根群和运输根群两类ꎮ 前者多为 ２ ｍｍ 以下根
３.３ 不同径级栓皮栎根系碳、氮含量及碳氮比的差异 系ꎬ其组织结构和元素含量保障了较高的吸收能
根系的生理功能除与组织结构有关外ꎬ还受 力ꎬ而后者多为 ２ ｍｍ 以上根系ꎬ其内部结构更倾
