欧美精品亚洲精品日韩专区va,亚洲欧美偷国产日韩18p,欧美日韩精品视频欧美一区,91精品伊人久久久大香线蕉91,亚洲国产精品综合久久久网络
構(gòu)型類細(xì)根功能屬性研究進(jìn)展
日期:2023-01-12 16:38:32
根系是植物吸收養(yǎng)分和水分的主要器官,但不同物種適應(yīng)土壤養(yǎng)分異質(zhì)性有著探尋(explorative)和利用(exploitative)兩種截然不同的土壤空間占用方式(根系資源利用策略),可借助拓?fù)渲笖?shù)(TI,topological index)、分枝強(qiáng)度(branching intensity)、分形數(shù)(fractal dimension)、叉狀分支指數(shù)(DBI,dichotomous branching index)等構(gòu)型類細(xì)根功能屬性評價(jià)根系資源利用策略。但相比形態(tài)、化學(xué)組成等細(xì)根功能屬性,在FRED 3.0數(shù)據(jù)庫中,構(gòu)型類細(xì)根功能屬性的觀測記錄較少,與其測量指標(biāo)少且多為硬屬性有關(guān)(圖1)。



圖123011301.jpg

圖1 FRED 3.0中8類細(xì)根功能屬性的研究進(jìn)展

在FRED 3.0數(shù)據(jù)庫中,共記錄了19個(gè)構(gòu)型類細(xì)根功能屬性,其中分支強(qiáng)度、單位生物量根尖數(shù)(SRTA, Specific root tip abundance)、鏈接長度(Link length)、分形維數(shù)、分支角度(Branching angle)、拓?fù)渲笖?shù)、單位植株根尖數(shù)(Tips per plant)、外部路徑長度(Pe, external path length)等8個(gè)功能屬性的觀測記錄大于1000個(gè)。

借助細(xì)根功能屬性,Beidler等(2015)發(fā)現(xiàn)升高大氣CO2濃度和施加N肥可改變根系構(gòu)型,表現(xiàn)為N限制條件下,CO2富集發(fā)育較少的叉狀分支細(xì)根,發(fā)育更多的魚尾形分支細(xì)根。評價(jià)根系分支模式的叉狀分支指數(shù)DBI的取值范圍為0-1,越接近極端值1,就越接近魚尾形分支(Herringbone Topology),越接近極端值0,就越接近叉狀分支。魚尾形分支通過增加細(xì)根長度和細(xì)根生物量,在較大土壤空間范圍內(nèi)覓食養(yǎng)分和水分,屬于探尋型細(xì)根(explorative roots);叉狀分支借助菌根真菌提高較小土壤空間范圍內(nèi)的土壤養(yǎng)分和水分的覓食強(qiáng)度,屬于利用型細(xì)根(exploitative roots)。Beidler等(2015)強(qiáng)調(diào)根系構(gòu)型塑在應(yīng)對環(huán)境變化中具有重要作用,在養(yǎng)分限制條件下,根系可能會向著有效地利用更大土壤空間范圍內(nèi)的土壤養(yǎng)分方向轉(zhuǎn)變根系構(gòu)型。

圖223011301.jpg

圖2 叉狀分支和魚尾形分支的掃描圖和模式圖

最近,Velmala等(2022利用盆栽實(shí)驗(yàn)研究不同基因型挪威云杉幼苗的覓食行為,發(fā)現(xiàn)不同基因型細(xì)根的覓食策略無顯著差異,更傾向采用利型分支模式,叉狀分支指數(shù)DBI<0.2,但快速生長基因型的主根更長,側(cè)根片段傾向更長且叉狀分支,形成更大的吸收根面積。該研究基于WinRHIZO Pro根系分析軟件的拓?fù)浞治龉δ埽岢隽艘惶准?xì)根功能分類方法(圖3),但該套細(xì)根功能分類方法明顯不同于功能模塊化分類,缺少功能分異規(guī)律的支撐,難免有些牽強(qiáng),更像是依據(jù)形態(tài)將側(cè)根片段分為纖維根和先鋒根兩類,然后武斷地將纖維根視作吸收根,先鋒根視作運(yùn)輸根,且先鋒根和纖維根的分類依據(jù)也有別于先鋒根和纖維根的分異規(guī)律,導(dǎo)致該套細(xì)根功能分類方法值得商榷。

圖323011301.jpg

圖3 ii、iii類側(cè)根為先鋒根,i、iv、v類側(cè)根為吸收根

筆者認(rèn)為可利用WinRHIZO Pro根系分析軟件的鏈接分析功能測定構(gòu)型類細(xì)根功能屬性,包括拓?fù)渲笖?shù)、叉狀分支指數(shù)等硬屬性,但是獲取根系圖像時(shí),需做到鏈接間不存在交叉,對于復(fù)雜根系而言是極其困難的。WinRHIZO Pro根系分析軟件的分形分析功能得到的分形維數(shù)則更適合度量復(fù)雜的根系構(gòu)型。WinRHIZO Pro根系分析軟件在度量吸收根和運(yùn)輸根形態(tài)、先鋒根和纖維根形態(tài)方面也有著巨大的潛力。

—— 參考文獻(xiàn) ——
1. Beidler K V, Taylor B N, Strand A E, et alChanges in root architecture under elevated concentrations of CO 2 and nitrogen reflect alternate soil exploration strategies[J]New Phytologist, 2015, 205(3): 1153-1163.
2. Velmala S M, Salmela M J, Chan T, et alGenotypes exhibit no variation in precision foraging in mycorrhizal Norway spruce seedlings[J]Plant and Soil, 2022: 1-18.

相關(guān)閱讀:
根系生態(tài)學(xué)研究熱點(diǎn)之細(xì)根周轉(zhuǎn)研究方法問答
方法很重要:幾種細(xì)根分解速率測量方法比較
根系物候研究仍然困難,但正在成為研究熱點(diǎn)
根系覓食策略提高茶樹對土壤鉀異質(zhì)性的適應(yīng)性


收 藏
欧美精品亚洲精品日韩专区va,亚洲欧美偷国产日韩18p,欧美日韩精品视频欧美一区,91精品伊人久久久大香线蕉91,亚洲国产精品综合久久久网络