第46卷第7期2010年7月林业科学SCIENTIASILVAESINICAEVol.46，No.7Jul.，2010

2种盐生植物根系的适盐特性

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高瑞如1，2赵瑞华1杜新民1黄振英2杨学军2魏学智1黄培祐3（1.山西师范大学生命科学学院临汾041004；2.中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室北京100093；3.新疆大学生命科学与技术学院乌鲁木齐830046）

关键词：盐生植物；盐节木；盐爪爪；根长密度；根生物量；离子含量中图分类号：S718.45；Q945.12文献标识码：A文章编号：1001－7488（2010）07－0176－07

收稿日期：2009－02－09；修回日期：2009－09－25。基金项目：国家自然科学基金面上项目（30570281，30872074）、国家科技基础条件平台建设子项目（2005DKA21006）。*黄振英为通讯作者。

CharacteristicsofRootSystemsofTwoHalophytesforAdaptabilitytoSalinityGaoRuiru1，2ZhaoRuihua1DuXinmin1HuangZhenying2YangXuejun2WeiXuezhi1HuangPeiyou3（1.SchoolofLifeScience，ShanxiNormalUniversityLinfen041004；2.StateKeyLaboratoryofVegetationandEnvironmentalChange，InstituteofBotany，TheChineseAcademyofSciencesBeijing100093；3.CollegeofLifeScienceandTechnology，XinjiangUniversityUrumqi830046）

Abstract：HalocnemumstrobilaceumandKalidiumfoliatumaretwodominantspeciesinhalophyticplantcommunitiesinXinjiang.Thestrongadaptabilitytosalinityisprobablyrelatedtothecharacteristicsoftheirrootsystems.Thefieldinvestigationandlaboratoryanalysiswereusedtoexaminethedistributionpatternsofrootsystems，thewatercontentofdifferentdiameterroots，andtheioncontentsinsoil，rootxylemandcortexofthetwohalophytes.ResultsshowedthattherootsofH.strobilaceumandK.foliatumverticallydistributedasdeepas70and80cmsoillayers，andmostrootsdistributedin30－60and20－50cmdepthsrespectively.Rootshorizontaldistributionofthetwospeciesallexceeded140cm.Thedistributionpatternofrootfreshweightinsoilwassimilartothatofrootlengthdensity.pHvalue，andthecontentsofsaltandwaterindifferentedaphiclayersmayinfluencethepatternofrootdistribution.AsforH.strobilaceum，therootlengthofdiameterlessthan0.3cmaccountedforonly10.33%oftotalrootlength，andthemeanwatercontentinrootcortexwiththerootdiameterfrom0.3cmto0.5cmwashighest（78.10%）.AsforK.foliatum，therootlengthofdiameterlessthan0.2cmwas7.81%oftotalrootlength，andthemeanwatercontentinrootcortexoftherootdiameterfrom0.5cmto0.6cmwashighest（68.01%），suggestingthatthehighwatercontentinrootcortexmaycontributetotheadaptabilitytosaline.Inbothspecies，thecontentsofCl－，SO2－4，Mg2+，andCa2+inrootcortexandxylemwererelativelyhighandpositivelycorrelatedwiththeseionsinsoil.WiththeexceptionofCa2+，thecontentsofotherionswereinsignificantlydifferent（P>0.05）betweenrootcortexandxylem.ItissuggestedthatthehighcontentofCa2+maypromoteplantsadaptingtothesalinesoil.Keywords：halophyte；Halocnemumstrobilaceum；Kalidiumfoliatum；rootlengthdensity；rootbiomass；thecontentofions

植物在吸收水分和营养物质的过程中，根系起关键性作用（Satomuraetal.，2006），同时根系在土壤中的分布格局反映出植物的生态适应对策（Hartleaetal.，2006），这种对策在逆境中表现为增加其生存的机会（冯锋等，2000）。盐生植物作为一类具有特殊适应能力的植物，生长于盐渍化土地上，这种适应对策可能表现在种子萌发（高瑞如等，2007；Songetal.，2006；Quetal.，2008）、幼苗生长（李圆圆等，2003；韩张雄等，2008）、形态结构（陆静梅等，1998；赵可夫，2002）、生理（孙黎等，2006；贾娜尔·阿汗等，2007）及分子调控（Yinetal.，2002）等方面。有关温带荒漠植物根系的研究主要集中于沙生植物（Dubrovskyetal.，1997；Ricardoetal.2002；Puenteetal.，2004；Carolynetal.，2004；Rodriguezetal.，2004；Hartleaetal.，2006），而对盐生植物根系的研

究不多，弋良朋等（2007）通过控制试验研究盐分对盐生植物幼苗根系影响得出，较高浓度的NaCl可以抑制梭梭（Haloxylonammodendron）、囊果碱蓬第7期高瑞如等：2种盐生植物根系的适盐特性（Suaedaphysophora）和钠猪毛菜（Salsolanitraria）3种盐生植物幼苗根系的生长（弋良朋等，2007a；Yietal.，2007），而200mmol·L－1NaCl降低盐生车前（Plantagomaritima）的根鲜质量和提高根系的含水量，但并没有抑制根长的生长（Rubiniggetal.，2003），野外调查发现亚麻叶碱蓬（Suaedalinifolia）根冠部分发育根套，耐盐能力可能因此增强（高瑞如等，2006）。王俊等（2008）对盐生植物群落地下生物量进行调查，得出群落中植物根系生物量密度分布格局与土壤盐分水盐动态密切相关，这种相关可能是由于根冠区土壤盐分特异变化引起的（郗金标等，2004），尽管这些研究结果在说明根系与植物耐盐性的关系上具有一定的作用，但均集中于实验室单盐模拟和群落水平上的研究，对自然生境中的盐生植物个体根系分布格局及适盐特性研究不足。盐节木（Halocnemumstrobilaceum）和盐爪爪（Kalidiumfoliatum）均为藜科多年生植物，分布较广，是盐生荒漠群落的优势物种（Songetal.，2006；Quetal.，2008）。有关这2种植物的研究主要集中在种子萌发生态学（高瑞如等，2007；Songetal.，2006）、群落特征（孔令韶等，1995）、分子生物学特征（曾幼玲等，2007），类黄酮、咖啡酸酯及香豆素等化学成分提取和资源开发等方面（Miftakhovaetal.，1999；2001；Gibbonsetal.，1999）。笔者对新疆准噶尔盆地南缘自然生境中的盐节木和盐爪爪长期调查发现：这2种植物具有很强的适盐性，甚至可在土壤表面具有2～6cm厚的盐壳中生存，其之所以能在高盐地上生存，可能与根系特征有关。2003年5月，采用野外调查和实验室分析相结合，对自然生境中的盐节木和盐爪爪根系分布格局与土壤水、盐和pH等的关系；粗细根分布特征及其水分含量与植物耐盐性关系；离子在根系中的分布及其与土壤中离子含量的关系等进行研究，以期从根系的特征上探明盐生植物适应高盐环境的机制，丰富植物适盐机制的理论，同时对荒漠植物的生态恢复策略的制定和植物资源的开发具有重要参考意义。1研究区概况本项研究是在准噶尔盆地古尔班通古特沙漠南缘的新疆建设兵团103团进行（87°25′—87°36′E，44°18′—44°40′N，海拔450～510m）。由于该区紧邻沙漠，气候炎热干燥，降水稀少。最冷月（1月）均温－20.7℃，最热月（7月）均温22.2℃，年均温度2.7℃、大气相对湿度61.90%、降水量153.88mm，无霜期162天，≥10℃以上积温3490℃，日照

2955.2h（自治区气象局提供，2004）。蔡家湖辖区

内盐渍化土地8785.7hm2（1988年资料，103团土地局提供）。4月份以后，该地到处可见白色盐花，盐花下面是厚约2～6cm的盐壳，其主要成分是硫酸盐和盐酸盐，0～30cm土壤层可溶性盐含量达（8.68±0.85）%。在严酷的生境中，生长着如藜科

（Chenopodiaceae）的雾滨藜（Bassiadasyphylla）、密

枝猪毛菜（Salsolaimplicata）、延叶猪毛菜（S.pachyhpyl）、亚麻叶碱蓬（S.linifolia）、盐节木和盐

爪爪等，蒺藜科的西伯利亚泡泡刺（Nitrariasibirica），柽柳科的长穗柽柳（Tamarixelongata）、多