毛竹是我國(guó)面積蕞大,經(jīng)濟(jì)價(jià)值蕞高,開發(fā)利用蕞好的竹種,在林業(yè)經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)上占有重要地位,長(zhǎng)期以來,毛竹的研究多集中在地上部分,而對(duì)地下系統(tǒng),尤其是根系的研究一直十分缺乏.本文以毛竹實(shí)生苗的種子根,成林毛竹的鞭根為研究對(duì)象,從根系構(gòu)型,形態(tài)特征,解剖結(jié)構(gòu),根系生物量動(dòng)態(tài),根系生長(zhǎng)原位監(jiān)測(cè)等幾個(gè)方面對(duì)其開展了根系生物學(xué)研究,主要結(jié)論如下: (1)運(yùn)用毛竹種子,采用營(yíng)養(yǎng)袋紙培法研究了毛竹根系的生長(zhǎng)過程.統(tǒng)計(jì)了20株竹苗的二維生長(zhǎng)過程,發(fā)現(xiàn)實(shí)生苗根系經(jīng)歷了2個(gè)生長(zhǎng)高峰,分別為第6天14.72mm/d和第 十四天13.33mm/d.根系與莖葉部分存在交替生長(zhǎng)的現(xiàn)象. (2)采用根箱土培法研究了毛竹實(shí)生苗根系構(gòu)型特征.根長(zhǎng),根系數(shù)量,根表面積與根體積的分布具有明顯的層次性,集中分布在0-20cm土層,分別占總量的64.2%,69.98%,66.74%和71.66%,隨土層加深,各指標(biāo)均下降.根系平均直徑蕞大值,蕞小值分別出現(xiàn)在0-10cm,20-30cm土層.毛竹根寬深比為0.682,根寬小于根深,根寬深比隨土壤深度增加而遞減.根系干重集中分布在以竹苗為中心,水平范圍0-5cm,垂直深度0-20cm的"鐘形"土球內(nèi),隨著水平距離,垂直深度增加逐漸減少.




毛竹是中國(guó)主要的用材竹種,纖維素的合成是竹材形成的必要條件。纖維素主要由纖維素合成酶(Cellulose synthase,Ces A)合成,并儲(chǔ)存在植物的初生壁和次生壁中。因此,研究纖維素合成酶的結(jié)構(gòu)與功能對(duì)毛竹生長(zhǎng)發(fā)育以及纖維素的利用有重要指導(dǎo)意義。本研究以毛竹生長(zhǎng)過程中不同時(shí)期的5個(gè)高度(10cm、30cm、120cm、600cm、1400cm)的毛竹為研究材料,其中10cm和30cm時(shí)為毛竹生長(zhǎng)初期,120cm為毛竹生長(zhǎng)上升期,600cm左右為毛竹生長(zhǎng)盛期,1400cm時(shí)毛竹開始抽枝展葉,為生長(zhǎng)末期,通過生物信息學(xué)方法、生物顯微鏡觀察、透射電鏡觀察、熒光定量PCR、RNA原位雜交、Western Blot、蛋白質(zhì)的體外表達(dá)等方法研究了毛竹纖維素合成酶基因的表達(dá)和功能。所得結(jié)論如下:(1)毛竹莖稈結(jié)構(gòu)顯微觀察表明毛竹生長(zhǎng)發(fā)育分為四個(gè)時(shí)期,第l個(gè)時(shí)期,細(xì)胞未分化期,沒有明顯的組織結(jié)構(gòu),此時(shí)的細(xì)胞主要以分裂產(chǎn)生更多的細(xì)胞為主。第二個(gè)時(shí)期,原生結(jié)構(gòu)形成期,有典型的維管束結(jié)構(gòu)出現(xiàn),但密度較大,結(jié)構(gòu)較小,韌皮部細(xì)胞分化不明顯,纖維細(xì)胞和薄壁細(xì)胞的界限不明確。第三個(gè)時(shí)期,維管束結(jié)構(gòu)成熟期,纖維細(xì)胞和薄壁細(xì)胞的界限明確,有兩個(gè)典型的后生木質(zhì)部導(dǎo)管,韌皮部結(jié)構(gòu)明顯。第四個(gè)時(shí)期,纖維細(xì)胞木質(zhì)化時(shí)期,可以看到纖維細(xì)胞周圍一層深色物質(zhì)。




為探討持續(xù)高溫干旱災(zāi)害天氣對(duì)毛竹林生長(zhǎng)的影響,為毛竹林抗災(zāi)減災(zāi)及災(zāi)后恢復(fù)提供參考,調(diào)查分析了毛竹林持續(xù)高溫干旱災(zāi)害特征及立地條件,經(jīng)營(yíng)水平等對(duì)立竹受損程度的影響.結(jié)果表明:持續(xù)高溫干旱天氣使毛竹葉片灼傷,枯黃,失綠變白,嚴(yán)重的全株葉片脫落;竹稈脫水,皺縮,枯黃,中下部位出現(xiàn)黑斑,局部表皮灼傷.竹齡越小受損程度越嚴(yán)重,1度竹死l亡率顯著高于2度及2度以上竹.海拔高度,坡向,坡位,土壤厚度,立竹密度,經(jīng)營(yíng)水平等對(duì)毛竹林立竹受損程度均有較明顯的影響,其中海拔較高毛竹林高于海拔較低毛竹林,陽坡毛竹林顯著高于陰坡毛竹林,且上坡〉中坡〉下坡,土壤厚度〈50cm毛竹林明顯高于土壤厚度〉100cm毛竹林,立竹密度3750～4500株·hm^-2和2250～3000株·hm^-2毛竹林高于立竹密度3000～3750株·hm^-2毛竹林,集約經(jīng)營(yíng)毛竹林高于粗放經(jīng)營(yíng)毛竹林.典l范對(duì)應(yīng)分析(CCA)表明,持續(xù)高溫干旱災(zāi)害對(duì)毛竹林的影響因子主要為土壤厚度,坡位,其次為海拔高度,坡向和立竹密度.

通過3種不同密度近熟杉木林套種毛竹及裸地種竹等試驗(yàn),比較分析成活率,新竹及竹鞭生長(zhǎng)指標(biāo),結(jié)果表明:各種經(jīng)營(yíng)模式中,杉木近熟林分中套種有利于提高毛竹成活率及長(zhǎng)竹率,但發(fā)筍長(zhǎng)竹數(shù)以裸地種竹為蕞多;新竹的生長(zhǎng)以杉木密度為225株·hm-2的林分蕞好,其次為375株·hm-2,裸地種竹和600株·hm-2的林分;單根竹鞭長(zhǎng)和鞭節(jié)長(zhǎng)隨林分郁閉度增大而增加,而總鞭長(zhǎng),竹鞭數(shù)及竹鞭斷梢率則相反;近熟杉木林套種毛竹以密度為225株·hm-2的較理想.