论文摘要
本文研究区位于黄土高原丘陵沟壑区的山西吉县蔡家川流域,以当地果粮复合系统内隔坡水平沟不同坡度、树龄的苹果、杏树为研究对象,通过对果树周围土壤水分、养分定位观测、果树根系分布特征采用挖根法进行调查,深入讨论了苹果、杏树周围根系分布规律与分形结构。研究结果如下:（1）7、8月份观测期降雨仅能补充表层0-20cm土层的土壤水分,因此,果树周围土壤含水量随土壤深度的增加而递减。（2）果树周围土壤全氮、有机质含量较低,属极度缺乏水平,亟需人工添加适当氮肥、有机肥,保证植物生长所需养分。果树周围土壤速效钾、速效磷含量一般,且成年果树对土壤速效钾的消耗量大于幼年果树,但没有造成严重缺乏的状况,故只需适当补充钾肥、磷肥,即可保证果树正常生长。（3）幼年果树根系含水量高于成年、苹果根系含水量低于杏树。其次,受土壤水分分布影响,隔坡水平沟根系含水量陡坡、缓坡也有差异,即根系含水量峰值多出现于水分条件优越的缓坡坎上或陡坡坎下。（4）对于苹果根系分布来说,在黄土区缓坡隔坡水平沟植物篱果粮复合结构类型中,幼年苹果根系在坎下几乎没有分布,在坎上水平分布达到距离林带0.5H处,垂直分布达到60-80cm土层;成年苹果根系水平分布遍及坎上、坎下、田间各处,垂直分布向下延伸到80-100cm土层,说明苹果根系在其发育过程中,在水平与垂直方向都会不断地向田面及纵深方向扩展,对农作物生长影响的范围也逐渐增大,同时也增加对深层水养分的吸收利用。（5）对于杏树根系分布来说,其根系分布的水平范围在成年、幼年杏树中差别不大,根系分布密集层为20-40cm、最深层为80-100cm。在受农作物影响相对较小的隔坡水平沟内株间,吸收根的主要分布层在0-20cm,根系上浮现象明显,这样的分布状况不利于杏树利用深层土壤水分与养分。（6）成年、幼年果树根系生物量分别集中于20-40cm、40-60cm土层,小麦根系生物量主要分布于0-20cm土层。受农作物根系影响,果树根系有向土层深处发展的趋势,故果树根系生物量分布多呈“倒V”型,即在40-60cm土层出现峰值,随后又逐渐减少。受果树生长年限影响与坡度影响,幼年果树根系生物量远远低于成年,缓坡果树根系生物量小于陡坡。（7）从分形角度分析,苹果根系的分形维数要高于杏树,说明苹果根系的吸收根、细根含量高。其次,苹果根系与树高、干周粗的相关性要高于杏树,因此,利用苹果根系与树高、干周粗的相关性模型,可以用任一树高或干周粗数值,借助于分形维数D值,求算出苹果的树高或干周粗所对应的地下部分生物量值,而杏树只能根据任一树高,借助于分形维数D值,计算其树高所对应的地下部分生物量值。第三,苹果干周粗与根系的相关性要大于树高与根系的相关性,这也表明干周粗反映生产力、产量,也是地下水分、养分输送通道。
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摘要ABSTRACT1 引言1.1 研究目的及背景1.2 农林复合国内外研究进展1.2.1 国外农林复合研究进展1.2.1.1 非洲1.2.1.2 美洲1.2.1.3 澳大利亚和新西兰1.2.1.4 欧洲1.2.1.5 亚洲1.2.2 国内农林复合研究进展1.3 分形理论在植物根系研究上的应用1.3.1 分形理论概述1.3.2 分形理论在植物研究上的应用1.3.2.1 国内研究进展1.3.2.2 国外研究进展2 研究区概况2.1 自然概况2.1.1 地理位置2.1.2 地质地貌2.1.3 水文2.1.4 气候2.1.5 土壤2.1.6 植被2.2 社会经济条件概况3 研究内容、方法和技术路线3.1 研究内容3.2 研究方法3.2.1 野外调查方法3.2.1.1 果树调查方法3.2.1.2 土壤理化性质调查方法3.2.2 室内分析方法3.2.2.1 土壤含水量计算方法3.2.2.2 土壤化学性质测定方法3.2.2.3 根系指标计算方法3.3 技术路线4 土壤水分、养分结果分析4.1 土壤水分结果分析4.1.1 苹果土壤水分结果分析4.1.2 杏树土壤水分结果分析4.1.3 小结4.2 土壤养分结果分析4.2.1 土壤速效钾含量分析4.2.2 土壤速效磷含量分析4.2.2 土壤全氮含量分析4.2.3 土壤有机质含量分析4.2.4 小结5 根系分布与分形特征分析5.1 根系含水量特征分析5.1.1 苹果根系含水量特征分析5.1.1.1 缓坡成年、幼年苹果根系含水量分析5.1.1.2 陡坡成年、幼年苹果根系含水量分析5.1.2 杏树根系含水量特征分析5.1.2.1 缓坡成年、幼年杏树系含水量分析5.1.2.2 陡坡成年、幼年杏树系含水量分析5.1.3 小结5.2 根长、根系表面积特征分析5.2.1 苹果根长、根系表面积特征分析5.2.1.1 缓坡成年苹果根长分布分析5.2.1.2 缓坡幼年苹果根长分布分析5.2.1.3 缓坡成年果树根系表面积分析5.2.1.4 缓坡幼年果树根系表面积分析5.2.1.5 陡坡成年苹果根长分布分析5.2.1.6 陡坡幼年苹果根长分布分析5.2.1.7 陡坡成年苹果根系表面积分析5.2.1.8 陡坡幼年苹果根系表面积分析5.2.2 杏树根长、根系表面积特征分析5.2.2.1 缓坡成年杏树根长分布分析5.2.2.2 缓坡幼年杏树根长分布分析5.2.2.3 缓坡成年杏树根系表面积分析5.2.2.4 缓坡幼年杏树根系表面积分析5.2.2.5 陡坡成年杏树根长分布分析5.2.2.6 陡坡幼年杏树根长分布分析5.2.2.7 陡坡成年杏树根系表面积分析5.2.2.8 陡坡幼年杏树根系表面积分析5.2.3 小结5.3 根系生物量特征分析5.3.1 苹果根系生物量分布特征5.3.1.1 缓坡成年、幼年苹果根系生物量5.3.1.2 陡坡成年、幼年苹果根系生物量5.3.2 杏树根系生物量分布特征5.3.2.1 缓坡成年、幼年杏树根系生物量5.3.2.2 陡坡成年、幼年杏树根系生物量5.3.3 小麦根系生物量分布分析5.3.4 小结5.4 根系分形特征5.4.1 苹果根系生物量与树高、干周粗的分形特征5.4.2 杏树根系生物量与树高、干周粗的分形特征5.4.3 小结6 结论与建议6.1 结论6.1.1 土壤条件6.1.2 根系特征6.1.2.1 根系含水量6.1.2.2 根长、根表面积、根系生物量6.1.2.3 根系分形6.2 建议参考文献个人简介获得成果目录清单导师简介致谢
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