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植物生物量配置格局的改变和反馈对植物的生态适应策略、群落功能特征和繁殖更新模式有很大作用,有重要的生态学和进化意义。根系是植物吸收土壤资源的重要器官,具有吸收、传输和储存水分和养分等功能和作用,根系生物量分配比例的变化会影响根系功能性状的生长,植物对土壤资源的吸收利用效率直接受根系分布格局的影响,因此根系功能性状影响植物功能和基本行为。根系构型体现了植物根系在生存空间中的空间排列形式,影响根系的资源吸收利用效率和维持代价,根系分叉数和连接长度间的生长关系能形象的反映根系分布空间和分布密度状况,体现了植物在生境胁迫下形成的环境适应机制,是理解植物种群更新策略重要途径。鉴于此,在祁连山北坡高寒退化草地,选取西北针茅(Stipa krylovii)为研究对象,采用标准化主轴估计方法(SMA),分析西北针茅地上和地下生物量配置模式、比根长分布格局、根系分叉数和连接长度间的关系,以系统探讨根系通过调整根系功能性状碳分配来调控根系扩展空间和分布密度构建模式,进而增强植物的资源吸收效率和吸收范围的适应机制,结果表明:(1)从未退化草地经轻度、中度退化草地到重度退化草地的过程中,草地群落的盖度、高度、地上生物量呈降低趋势,土壤水分也明显减小,群落优势种由西北针茅演替为星毛委陵菜。(2)西北针茅种群在不同退化梯度,地上和地下生物量配置模式呈现一定的差异性:随着退化程度的加剧,西北针茅地上和地下生物量均呈明显降低的趋势,且地上生物量的降低速度大于地下生物量的降低速度,也就是说,西北针茅地下生物量和地上生物量之比减小。(3)随着草地退化的延续,西北针茅种群地下根系和根蘖生物量分配比例发生变化:西北针茅根蘖所占的地下生物量比例逐渐增大,根系所占的地下生物量比例呈减小趋势。(4)在每一个退化梯度内,西北针茅根系长度和根系生物量均呈异速生长关系,并且随着退化程度的加剧,西北针茅根系长度和根系生物量的斜率逐渐增大,因而西北针茅根系比根长(根系的长度和重量比)随着草地退化的延续逐渐增大。(5)随着退化程度的加剧,西北针茅种群斑块逐渐破碎、种群稳定性降低,西北针茅根系分叉数逐渐增加而根系连接长度逐渐降低;在每一个退化梯度内,西北针茅根系分叉数和连接长度均呈权衡生长的关系。根系功能性状的生长受根系生物量分配比例的制约,当邻体间对资源的竞争加剧时,群落环境是改变根系功能性状生长速率的关键因素。作为草地群落的优势物种,西北针茅地上生物量、地下生物量、根系生物量、根系长度、根系分叉数、根系连接长度等功能性状相互协调生长,以优化资源收益和消耗关系。这种权衡关系在不同退化梯度间存在差异,这主要与西北针茅种群地位、斑块衰退和群落环境的变化有关,导致其必然采取与生境相适应的最佳生活史策略。