塔克拉玛干沙漠腹地3种植物根系构型及其生境适应策略

在塔克拉玛干沙漠腹地,采用挖掘法挖取塔克拉玛干柽柳(Tamarix taklamakanensis)、塔克拉玛干沙拐枣(Calligonum roborovskii)和罗布麻(Apocynum venetum)根系,对根系的拓扑结构特征进行了测定与分析。结果表明:1)3种植物根系均以水平分布占优势,根系浅层化。2)3种植物根系结构的适应性不同,表现为两种不同的根系分支模式,塔克拉玛干柽柳根系为叉状分支结构(qa=0.15、qb=0.09、TI=0.658),罗布麻(qa=0.43、qb=0.35、TI=0.83)和沙拐枣(qa=0.52、qb=0.38、TI=0.86)根系趋向于鱼尾形分支结构。3)3种植物根系的连接长度都较大,最小也达1.12m,说明在塔克拉玛干沙漠腹地,3种植物通过增加连接长度来扩大根系在土层中的分布范围,从而提高根系的有效营养空间,增加根系连接长度是根系对沙漠腹地贫瘠土壤环境的一个良好适应。4)研究验证了LeonardodaVinci法则,即根系分支前的横截面积等于根系分支后的横截面积之和,3种植物根系分支前后的横截面积符合LeonardodaVinci法则。研究表明沙漠腹地3种植物根系构型特征既有相似性又有差异性,在相似的沙漠环境中具有不同的根系适应策略。