CN108935054A - 一种矩形玻璃容器在筛选适应喀斯特地貌植物的应用及其筛选方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矩形玻璃容器在筛选适应喀斯特地貌植株的应用及其筛选方法,该矩形玻璃容器是侧面被不透光隔热膜包裹的用于移植植株幼苗的矩形玻璃容器,由透明有机玻璃制作而成,为长方体形状且底部均设有渗水孔;当底面为长方形时作为浅盆移植植株,当底面为正方形时作为深盆移植植株。试验过程中所述浅盆和深盆的侧面均由不透光的隔热膜包裹。该装置能同时对比分析植物根系生长对垂直和水平空间限制的响应特征,适宜于判定土层分布极不连续且土壤厚度深浅不一的喀斯特地区适宜生长的植物品种,为该类地区退化生态系统的植被恢复,尤其是因地制宜的选择造林树种提供技术手段。
Description
技术领域
本发明属于植物根系生长特性领域,更具体涉及一种矩形玻璃容器在筛选适应喀斯特地貌植物的应用,同时还涉及一种筛选适应喀斯特地貌植株的筛选方法,适合于研究适于喀斯特地貌的植物,为环保和园林部门筛选适宜喀斯特地貌的移植植物。
背景技术
占我国国土面积约1/3的喀斯特地区,土层浅薄且不连续,下伏的风化基岩层裂隙、管道丰富,植物生长环境明显区别于非喀斯特地区。早期研究认为,喀斯特植物一般需要通过根系深扎获取风化基岩层的水分养分,以缓解土壤资源总量少的限制。然而近期有研究表明,以根系水平伸展为主要特征的植物在部分地段同样能占据优势。亟需系统揭示不同植物根系生长特性差异特征,以满足退化喀斯特地区生态修复适宜性物种选育等方面的现实需求。
基于野外原位根系挖掘技术,能够直观的获取不同植物根系分布差异特征以及同种植物不同环境条件下根系分布差异特征。该技术常被用于不同类型的非喀斯特地区,但在喀斯特地区的应用受到极大限制,关键在于当根系扎入岩石裂隙、裂缝时,基于该技术获取植物完整根系的可能性几乎为零。其次,基于该技术只能获取植物在某一特定条件下的根系分布特征,难以实现对植物根系生长过程的监测,进而分析植物根系生长特性。第三,应用该技术时不可避免的对植物生长环境造成破坏,这在生态环境极为脆弱的喀斯特地区是需要尽可能的避免的。
温室盆栽技术能够很好的弥补野外原位根系挖掘技术的缺陷,已被广泛用于植物根系生长特性的研究中。然而,现有的温室盆栽技术并未针对性的考虑喀斯特地区植物根系生长特性研究的具体需求。一方面,现有盆栽技术在移栽植物容器的规格设计上,没有考虑容器空间限制对根系伸展的影响,这不利于分析喀斯特植物根系生长对空间限制的响应特征与适应策略。另一方面,现有盆栽技术只设计了单一规格的移栽植物容器,无法同时分析喀斯特地区植物根系深扎与水平伸展特征,这极大的限制了研究结果的有效性。
鉴于现有技术在分析喀斯特地区植物根系伸展关键特征上的限制,本发明提出了一种矩形玻璃容器在筛选适应喀斯特地貌植株的应用及其筛选方法,以期为系统揭示不同类型喀斯特植物以及同种植物在不同方向空间限制条件下根系生长特性提供有效筛选适应喀斯特地貌植物的手段。
发明内容
本发明的目的是在于提供了一种矩形玻璃容器在筛选适应喀斯特地貌植物的应用,利用该试验装置可以在充分刻画喀斯特典型生境特征的状态下,研究植物根系伸展对垂直和水平方向上空间限制的响应与适应特征,解决了现有技术方法在研究不同喀斯特植物根系生长特性方面有效性低的问题,能够为有效筛选适应喀斯特地貌植物提供有效手段。
本发明的另一个目的是在于提供了一种用于研究喀斯特植物根系生长特性的试验的装置,
为了实现上述的目的,本发明采用以下技术措施:
一种矩形玻璃容器,该矩形玻璃容器由侧面被不透光隔热膜包裹,所述矩形玻璃容器由透明有机玻璃制作而成,为长方体形状且所述矩形玻璃容器底部设有渗水孔;所述矩形玻璃容器包括设于前、后、左、右、下共五个面位置上的玻璃面板,及连接玻璃面板的合页;所述合页包括通过可拆卸连接的前合页和后合页,前合页和后合页上均设有合页面板和合页盖板,所述合页盖板上设有带内螺纹的固定孔,通过螺栓使置于合页盖板和合页面板间的玻璃面板被锁定;所述设于前、后、左、右、下共五个面位置上的玻璃面板间还通过玻璃胶填充缝隙;所述矩形玻璃容器还包括设于前面位置上位于内侧的分区玻璃面板,所述分区玻璃面板沿长边等距设有多条条缝,条缝互相平行且垂直于长边;所述矩形玻璃容器还包括设于后面位置上位于内侧的分区玻璃面板,所述分区玻璃面板沿长边等距设有多条条缝,条缝互相平行且垂直于长边;所述条缝按以下方式布置:当所述矩形玻璃容器底面为长方形时,所述分区玻璃面板长边等距分为6段,每一段设一处条缝;当所述矩形玻璃容器底面为正方形时,所述分区玻璃面板长边等距分为6段,每一段设一处条缝。
一种矩形玻璃容器在筛选适应喀斯特地貌植物的应用,所述植物为喀斯特植株,所述喀斯特地貌限制植株根系水平或垂直方向生长;其步骤是,(1)组装所述矩形玻璃容器,选用长方形玻璃面板作为所述矩形玻璃容器底面,用于作为浅盆研究喀斯特植株根系水平方向生长特性;选用正方形玻璃面板作为所述矩形玻璃容器底面,用于作为深盆研究喀斯特植株根系垂直方向生长特性;
(2)在所述的浅盆和深盆内分别填入等体积的石英砂;
(3)将长势相近的4株青冈栎和4株樟叶槭幼苗分别移入装满石英砂的浅盆和深盆中,每盆2株。在浅盆中,幼苗种植在盆的最左端,在深盆中,幼苗种植在盆的中间。盆底用不透水薄膜包裹,盆的4个侧面均由锡箔气泡隔热膜包裹。每隔2-3天用雨水浇灌一次,每周浇灌500毫升营养液一次。营养液由 200微摩尔Ca(NO3)2,100微摩尔K2SO4,4微摩尔KH2PO4,54微摩尔MgSO4,0.24 微摩尔MnSO4,0.10微摩尔ZnSO4,0.018微摩尔CuSO4,2.4微摩尔H3BO3,0.030 微摩尔Na2MoO4,40微摩尔Fe-EDTA的混合物稀释而成。幼苗生长10天后,将每盆中相对较小1株移除。每周观察记录1次根系横向伸展距离和垂直下扎深度。结果显示青冈栎根系水平伸展速度慢于樟叶槭根系水平伸展速度;青冈栎根系垂直伸展速度慢于樟叶槭根系垂直伸展速度。
(4)当浅盆内植株根系到达盆最右端时,对浅盆内植株进行采样分析。地上部分茎、叶分别采样,测定生物量。地下部分,横向上分6份(0-0.2米,0.2-0.4 米,0.4-0.6米,0.6-0.8米,0.8-1.0米,1.0-1.2米),垂向上分2份(0-0.10米, 0.10-.20米),获取每个体积单元内所有根系并分级测定根系生物量、根长和根表面积数据。当深盆内植株根系深度达到1米时,对浅盆内植株进行采样分析。横向上分2份(0-0.1米,0.1-0.2米),垂向上分6份(0-0.2米,0.2-0.4米,0.4-0.6 米,0.6-0.8米,0.8-1.0米,1.0-1.2米),获取每个体积单元内所有根系并分级测定根系生物量、根长和根表面积数据。结果显示,浅盆内垂直方向0-10cm的单元内,远离幼苗基部的三个水平方向单元内根系生物量占比樟叶槭大于青冈栎,而垂直方向为10-20cm的单元内,靠近幼苗基部的两个水平方向单元内根系生物量占比樟叶槭小于青冈栎,其余水平方向单元内根系生物量占比无显著差异。深盆内水平方向0-10cm和10-20cm的单元内,垂直方向0-20cm单元内,根系生物量占比均樟叶槭大于青冈栎,垂直方向20-40cm和40-60cm单元内,根系生物量占比均无显著差异,垂直方向其余单元除100-120cm均无根系分布外,根系生物量占比均为青冈栎大于樟叶槭;
(5)当种植区域为浅层喀斯特地貌时,选用樟叶槭作为移植植物;当植区域为深层喀斯特地貌时,选用青冈栎作为移植植物。
一种筛选适应喀斯特地貌植物的筛选方法,其步骤是,(1)组装所述矩形玻璃容器,选用长方形玻璃面板作为所述矩形玻璃容器底面,用于作为浅盆研究喀斯特植株根系水平方向生长特性;选用正方形玻璃面板作为所述矩形玻璃容器底面,用于作为深盆研究喀斯特植株根系垂直方向生长特性;
(2)在所述的浅盆和深盆内分别填入等体积的石英砂;
(3)在步骤(2)中的浅盆和深盆内,各植入2株长势相同的植株幼苗,植株幼苗按以下方式植入:对于浅盆,以浅盆短边中间线将浅盆分为两个区域,植株幼苗植入点位于距中间线端点10cm的位置,2株植株幼苗分布于中线两侧;对于深盆,在深盆上表面中心位置两侧各定植1株幼苗;定期补充水分或营养液;
(4)幼苗生长3周后,根据植入幼苗的生长状况,分别移除上述浅盆和深盆内个体较小或长势较差的1株;
(5)记录试验数据:记录浅盆内植株幼苗根系到达盆底面的时间、不同时间段浅盆内植株幼苗根系在盆底水平方向的伸展距离;记录深盆内植株幼苗根系到达四周盆壁面的时间、不同时间段深盆内植株幼苗根系在四周盆壁竖直方向的伸展距离;
(6)根系空间分布特征测量:上述步骤(5)所述的试验结束后,解除所述矩形玻璃容器设于前面位置玻璃面板上的合页盖板对玻璃面板的锁定,沿合页抽出玻璃面板,沿所述条缝分割隔离所述矩形玻璃容器内的石英砂及植株根系,采集上述条缝间区域内植株根系,对不同区域内的植株根系进行分级,通过数字化扫描仪确定不同级别植株根系总表面积,并通过烘干称重法确定不同级别植株根系总生物量;
(7)选取步骤(6)中植株根系总表面积、植株根系总生物量最大的植株作为适应喀斯特地貌的植株。
本发明与现有技术相比,具有以下优点和效果:
(1)本发明的试验装置能够充分刻画典型喀斯特生境植物根系伸展所受空间限制的基本特征,要同时分析喀斯特地区植物根系伸展对水平和垂直方向上空间限制的响应与适宜特征,只有同时分别模拟两个方向上的空间限制,才能实现对比分析;要确保同种植物对不同方向空间限制响应与适应的可比性,首先要保证浅盆和深盆体积即植物根系可利用空间大小的一致性,而唯一的差别在于可利用空间在水平与垂直方向上的分配比例;最终要揭示植物根系各项指标空间分布特征,需在确保盆内物质不被扰动前提下,逐个获取各个单元内的所有样品。现有技术一般仅采样同一规格的盆子,无法对比分析植物根系伸展对水平和垂直方向上空间限制的响应与适应。
(2)本发明的试验装置能够同时对比分析不同植物根系伸展对垂直和水平方向上空间限制的响应与适应特征,通过观察记录出现在浅盆底面和深盆侧面的根系,一定程度上反应幼苗根伸展特征。对于浅盆,记录浅盆中幼苗根系到达底面的时间以及盆底水平方向上新的更远位置上观察到根系的时间;对于深盆,记录4个侧面垂直方向上新的更深位置上观察到根系的时间,为提高试验有效性,确保不因为某一株幼苗不适应新的生长环境或死亡,导致浅盆与深盆的对比无法进行,取长势相近的4株幼苗,分别植入装有石英砂的浅盆和深盆,每盆2株,定期补充水分和营养液。为遵循绝大多数盆栽试验只针对单株幼苗的模式,生长10天后,只保留生长相对较好的一株。
(3)本发明的试验装置制作简单,所需材料单一,制作成本低廉且可循环利用,用于种植植物幼苗的矩形玻璃容器各个侧面可灵活拆卸,方便开展容器内物质的细致采样分析,同时能够保证装置能够循环利用,现有技术大多采用透明或不透明的圆柱体形状盆子,侧面为一个整体,无法在不破坏侧面的前提下进行拆卸,一旦切割侧面进行破坏性取样的话,盆内石英砂及根系的位置必然会被扰动,无法准确获取根系空间分布数据,本实验装置在分区玻璃面板外设玻璃面板,起到保护分区玻璃面板的作用,防止因条缝导致分区玻璃面板强度低易破裂的问题。
(4)本发明的试验方法不仅能够动态监测植物根系伸展速率与范围,而且能够揭示根系细致空间分布特征,矩形玻璃容器侧面内附带条缝的分区玻璃面板,一方面能够确保移除对应侧面后,容器内物质不被扰动,另一方面切刀能够沿裂缝穿过该有机玻璃板,实现对容器内部物质的切割,以浅盆为例:为获取每个区域内的所有根系,卸掉浅盆前侧面,同时确保紧贴的有裂缝的有机玻璃板不被移动;使用与裂缝等宽的锋利第一平头刀,通过裂缝水平扎入既定深度;使用另一把同样大小的第二平头刀,从盆内石英砂的上表面,由第一平头刀扎入深度对应的横向位置,垂直扎入,扎入深度为第一平头刀所在的位置,即可获得第一个单元内的所有物质;继续将第二平头刀扎入盆底,即可获得第二个单元内的所有物质;将贴好封口膜的带裂缝有机玻璃板紧贴第二平头刀放置,拔出第二平头刀,使用第一平头刀和第二平头刀,重复前面卸掉侧面之后的工作,逐个获取剩余每个单元内的所有物质。对于深盆,用枝剪紧贴石英砂表面剪去幼苗地上部分;用带裂缝有机玻璃板遮挡上表面,将深盆轻轻放倒并确保盆内物质不发生明显移动,同时让深盆的后侧面朝上;卸掉后侧面,用处理浅盆相同的方式,获取深盆内各个单元内的所有物质。。
通过以上试验装置和方法,可准确的测量不同植物在水平和垂直方向根系伸展的适应特征和对空间限制的响应,能够为植物环境适应机制与适宜性植物种选育等方面的研究提供有效手段。
附图说明
图1为一种用于研究喀斯特植物根系生长特性的试验装置结构示意图;
图2为一种用于研究喀斯特植物根系生长特性的试验装置俯视示意图;
图3为一种用于研究喀斯特植物根系生长特性的试验装置俯视示意图;
图4为一种用于研究喀斯特植物根系生长特性的试验装置前后侧面件侧视示意图;
图5为一种用于研究喀斯特植物根系生长特性的试验装置前后侧面均有分区玻璃面板时浅盆俯视示意图;
图6为一种用于研究喀斯特植物根系生长特性的试验装置分区玻璃面板未设有通孔时的结构视示意图;
图7为一种用于研究喀斯特植物根系生长特性的试验装置分区玻璃面板设有通孔时的结构视示意图。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实例,并配合附图,作详细说明如下。
实施例1如图1和2所示为本发明的试验装置的结构示意图,其中图1为试验装置的侧视图,图2为试验装置的俯视图。
一种矩形玻璃容器,它由侧面被不透光隔热膜包裹8的用于移植植物幼苗的矩形玻璃容器组成,所述矩形玻璃容器由透明有机玻璃制作而成,为长方体形状且所述矩形玻璃容器底部设有渗水孔6;所述矩形玻璃容器包括设于前1、后 2、左3、右4、下5共五个面位置上的玻璃面板,及连接玻璃面板的合页7;所述合页包括通过可拆卸连接的前合页71和后合页72,前合页和后合页上均设有合页面板73和合页盖板74,所述合页盖板上设有带内螺纹的固定孔75,通过螺栓76使置于合页盖板和合页面板间的玻璃面板被锁定;所述设于前、后、左、右、下共五个面位置上的玻璃面板间还通过玻璃胶77填充缝隙;所述矩形玻璃容器还包括设于前面位置上位于内侧的分区玻璃面板78,所述分区玻璃面板沿长边等距设有多条条缝79,条缝互相平行且垂直于长边。
作为一优选方案,所述的浅盆的宽度和高度的尺寸分别为0.2米和0.15米,所述的浅盆的长度为1.5米,所述的不透光隔热膜为锡箔气泡隔热膜,所述的渗水孔的直径为0.05米。
作为一优选方案,所述矩形玻璃容器还包括设于后面位置上位于内侧的分区玻璃面板,所述分区玻璃面板沿长边等距设有多条条缝,条缝互相平行且垂直于长边。
作为上述方案的改进,所述前后分区玻璃面板上的条缝两侧等距分布有位置对应的通孔,用于在前后分区玻璃面板的通孔80间插入钢丝,固定植株根系。
作为一优选方案,所述条缝按以下方式布置:当所述矩形玻璃容器底面为长方形时,所述分区玻璃面板长边等距分为6段,每一段设一处条缝;当所述矩形玻璃容器底面为正方形时,所述分区玻璃面板长边等距分为6段,每一段设一处条缝。
一种筛选适应喀斯特地貌植物的筛选方法,按以下步骤进行:(1)组装所述矩形玻璃容器,选用长方形玻璃面板作为所述矩形玻璃容器底面,用于作为浅盆研究喀斯特植株根系水平方向生长特性;选用正方形玻璃面板作为所述矩形玻璃容器底面,用于作为深盆研究喀斯特植株根系垂直方向生长特性;
(2)在上述装置的浅盆和深盆内分别填入等体积的石英砂;
(3)在步骤(2)中的浅盆和深盆内,各植入2株长势相同的植株幼苗,植株幼苗按以下方式植入:对于浅盆,以浅盆短边中间线将浅盆分为两个区域,植株幼苗植入点位于距中间线端点10cm的位置,2株植株幼苗分布于中线两侧;对于深盆,在深盆上表面中心位置两侧各定植1株幼苗;定期补充水分或营养液;
(4)幼苗生长3周后,根据上述植入幼苗的生长状况,分别移除上述浅盆和深盆内个体较小或长势较差的1株;
(5)记录试验数据:记录浅盆内植株幼苗根系到达盆底面的时间、不同时间段浅盆内植株幼苗根系在盆底水平方向的伸展距离;记录深盆内植株幼苗根系到达四周盆壁面的时间、不同时间段深盆内植株幼苗根系在四周盆壁竖直方向的伸展距离。
(6)根系空间分布特征测量:上述步骤(5)所述的试验结束后,解除所述矩形玻璃容器设于前面位置玻璃面板上的合页盖板对玻璃面板的锁定,沿合页抽出玻璃面板,沿所述条缝分割隔离所述矩形玻璃容器内的石英砂及植株根系,采集上述条缝间区域内植株根系,对不同区域内的植株根系进行分级,通过数字化扫描仪确定不同级别植株根系总表面积,并通过烘干称重法确定不同级别植株根系总生物量。
实施例1更具体的实施方式如下:
研究青冈栎和樟叶槭根系生长特性对不同方向空间限制的响应与适应:将长势相近的4株青冈栎和4株樟叶槭幼苗分别移入装满石英砂的浅盆和深盆中,每盆2株。在浅盆中,幼苗种植在盆的最左端,在深盆中,幼苗种植在盆的中间。盆底用不透水薄膜包裹,盆的4个侧面均由锡箔气泡隔热膜包裹。每隔2-3 天用雨水浇灌一次,每周浇灌500毫升营养液一次。营养液由200微摩尔 Ca(NO3)2,100微摩尔K2SO4,4微摩尔KH2PO4,54微摩尔MgSO4,0.24微摩尔 MnSO4,0.10微摩尔ZnSO4,0.018微摩尔CuSO4,2.4微摩尔H3BO3,0.030微摩尔Na2MoO4,40微摩尔Fe-EDTA的混合物稀释而成。幼苗生长10天后,将每盆中相对较小1株移除。每周观察记录1次根系横向伸展距离和垂直下扎深度。结果如表1和2所示。
表1青冈栎与樟叶槭根系水平伸展长度随时间变化
*表中的a、b、c表示同一列不同小写字母表示数据之间存在显著性差异。
表2青冈栎与樟叶槭根系垂直下扎深度随时间变化
*表中的a、b、c表示同一列不同小写字母表示数据之间存在显著性差异。
当浅盆内植株根系到达盆最右端时,对浅盆内植株进行采样分析。地上部分茎、叶分别采样,测定生物量。地下部分,横向上分6份(0-0.2米,0.2-0.4米, 0.4-0.6米,0.6-0.8米,0.8-1.0米,1.0-1.2米),垂向上分2份(0-0.10米,0.10-.20 米),获取每个体积单元内所有根系并分级测定根系生物量、根长和根表面积数据。当深盆内植株根系深度达到1米时,对浅盆内植株进行采样分析。横向上分2份(0-0.1米,0.1-0.2米),垂向上分6份(0-0.2米,0.2-0.4米,0.4-0.6米, 0.6-0.8米,0.8-1.0米,1.0-1.2米),获取每个体积单元内所有根系并分级测定根系生物量、根长和根表面积数据,结果如表3和表4所示。
具体操作方式,以浅盆为例:为获取每个单元内的所有根系,如图1卸掉浅盆左侧面3,同时确保紧贴的有裂缝的有机玻璃板不被移动;使用与裂缝等宽的第一锋利刀片,通过裂缝水平扎入既定深度;使用另一把第二锋利刀片,从浅盆前侧面1或后侧面2或顶面,由第一锋利刀片扎入深度对应的横向位置的条缝79上部,垂直扎入,即可获得第一个单元内的所有物质;继续将第二锋利刀片从第一锋利刀片扎入深度对应的横向位置的条缝79下部,垂直扎入,即可获得第二个单元内的所有物质;重复前面卸掉侧面之后的工作,逐个获取剩余每个单元内的所有物质。对于深盆,用枝剪紧贴石英砂表面剪去幼苗地上部分;用带裂缝有机玻璃板遮挡上表面,将深盆轻轻放倒并确保盆内物质不发生明显移动,同时让深盆的左或右侧面朝上;卸掉左或右侧面,用处理浅盆相同的方式,获取深盆内各个单元内的所有物质。
若上述前后分区玻璃面板上的条缝两侧等距分布有位置对应的通孔80,在上述具体操作中,由第一锋利刀片扎入深度对应的横向位置的条缝79上部或下部前,可先在通孔中插入钢丝,便可通过钢丝固定条缝两侧的根系不在垂直方向上扰动。
表3青冈栎与樟叶槭浅盆内各单元根系生物量占比
*表中的a、b、c表示同一列不同小写字母表示数据之间存在显著性差异。
表4青冈栎与樟叶槭深盆内各单元根系生物量占比
*表中的a、b、c表示同一列不同小写字母表示数据之间存在显著性差异。
对于不同的喀斯特地貌,在种植前采用实施例1所述的筛选方法,选择适宜该地区喀斯特地貌生长空间限制的植株。
当种植区域为连续浅薄土层喀斯特地貌时,选用樟叶槭作为移植植物;当植区域为断续深厚土层喀斯特地貌时,选用青冈栎作为移植植物。
验证樟叶槭和青冈栎幼苗野外不同类型喀斯特生境存活率与地上生物量差异特征:在同一喀斯特峰丛洼地小流域内,选择坡向、坡位以及植被覆盖率一致的地段;在该地段内选择下垫面以连续浅薄土层和深厚不连续土层为特征的样方各5块,样方大小均为5×5m2;为保留样方内植被的遮荫效果,仅剔除冠层以下的所有植物;选取一年生樟叶槭和青冈栎幼苗各100株,分别种植在两类不同生境的样方内,每块样方内每种植物各10株;种植后一个月内,定期浇灌确保幼苗存活,且每周剔除新萌生冠层下植物;一个月后,不做任何处理;连续2年,每4个月记录1次存活植株的数量,最后一次记录后,收获每个样方内每种植物所有存活植株的地上生物量,烘干称重。结果如表5和表6所示。
表5一年生青冈栎与樟叶槭幼苗移植不同类型喀斯特生境存活率变化
*表中的a、b、c表示同一列不同小写字母表示数据之间存在显著性差异。
表6一年生青冈栎与樟叶槭幼苗移植前与移植2年后地上生物量差异
*表中的a、b、c表示同一列不同小写字母表示数据之间存在显著性差异。
表5数据结果表明:樟叶槭在连续浅薄土层的2年后存活率远大于在断续深厚土层,而青冈栎2年后存活率为断续深厚土层远大于连续浅薄土层。
表6数据结果表明:青冈栎和樟叶槭一年生幼苗地上生物量无显著差异,移植野外不同类型喀斯特生境后,樟叶槭在连续浅薄土层生境的地上生物量显著大于青冈栎,青冈栎在不连续深厚土层生境的地上生物量显著大于樟叶槭。
综合表5和表6的结果,说明,如果按照传统的,仅选择根系深扎能力比较强的青冈栎,那么其在连续浅薄土层类生境的存活率和地上生物量,则不如根系水平深扎能力比较强的樟叶槭。由于以前的实验装置和方法,无法揭示喀斯特植物幼苗根系水平伸展能力,仅以能否深扎未选择适宜物种的标准,是不全面也是不科学的。
本发明不局限于上述最佳实施方式,凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (2)
1.一种矩形玻璃容器在筛选适应喀斯特地貌植株的应用,其特征在于,所述植株为喀斯特植株,所述喀斯特地貌限制植株根系水平或垂直方向生长;
该矩形玻璃容器由侧面被不透光隔热膜包裹,所述矩形玻璃容器由透明有机玻璃制作而成,为长方体形状且所述矩形玻璃容器底部设有渗水孔;所述矩形玻璃容器包括设于前、后、左、右、下共五个面位置上的玻璃面板,及连接玻璃面板的合页;所述合页包括通过可拆卸连接的前合页和后合页,前合页和后合页上均设有合页面板和合页盖板,所述合页盖板上设有带内螺纹的固定孔,通过螺栓使置于合页盖板和合页面板间的玻璃面板被锁定;所述设于前、后、左、右、下共五个面位置上的玻璃面板间还通过玻璃胶填充缝隙;所述矩形玻璃容器还包括设于前面位置上位于内侧的分区玻璃面板,所述分区玻璃面板沿长边等距设有多条条缝,条缝互相平行且垂直于长边;所述矩形玻璃容器还包括设于后面位置上位于内侧的分区玻璃面板,所述分区玻璃面板沿长边等距设有多条条缝,条缝互相平行且垂直于长边;所述条缝按以下方式布置:当所述矩形玻璃容器底面为长方形时,所述分区玻璃面板长边等距分为6段,每一段设一处条缝;当所述矩形玻璃容器底面为正方形时,所述分区玻璃面板长边等距分为6段,每一段设一处条缝。
2.一种筛选适应喀斯特地貌植株的筛选方法,其步骤是,(1)组装所述矩形玻璃容器,选用长方形玻璃面板作为所述矩形玻璃容器底面,用于作为浅盆研究喀斯特植株根系水平方向生长特性;选用正方形玻璃面板作为所述矩形玻璃容器底面,用于作为深盆研究喀斯特植株根系垂直方向生长特性;
(2)在所述的浅盆和深盆内分别填入等体积的石英砂;
(3)在步骤(2)中的浅盆和深盆内,各植入2株长势相同的植株幼苗,植株幼苗按以下方式植入:对于浅盆,以浅盆短边中间线将浅盆分为两个区域,植株幼苗植入点位于距中间线端点10cm的位置,2株植株幼苗分布于中线两侧;对于深盆,在深盆上表面中心位置两侧各定植1株幼苗;定期补充水分或营养液;
(4)幼苗生长3周后,根据植入幼苗的生长状况,分别移除上述浅盆和深盆内个体较小或长势较差的1株;
(5)记录试验数据:记录浅盆内植株幼苗根系到达盆底面的时间、不同时间段浅盆内植株幼苗根系在盆底水平方向的伸展距离;记录深盆内植株幼苗根系到达四周盆壁面的时间、不同时间段深盆内植株幼苗根系在四周盆壁竖直方向的伸展距离;
(6)根系空间分布特征测量:上述步骤(5)所述的试验结束后,解除所述矩形玻璃容器设于前面位置玻璃面板上的合页盖板对玻璃面板的锁定,沿合页抽出玻璃面板,沿所述条缝分割隔离所述矩形玻璃容器内的石英砂及植株根系,采集上述条缝间区域内植株根系,对不同区域内的植株根系进行分级,通过数字化扫描仪确定不同级别植株根系总表面积,并通过烘干称重法确定不同级别植株根系总生物量;
(7)选取步骤(6)中植株根系总表面积、植株根系总生物量最大的植株作为适应喀斯特地貌的植株。
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