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杨树人工林的生产力和经济效益与立地条件关系密切，深入研究不同立地条件杨树根系在土壤中的特征、分布规律、与地上部分的相关性以及杨树根系在干旱胁迫和盐胁迫下的生理变化和生长发育规律，对杨树的抗盐抗旱栽培、抚育管理和复合经营具有重要意义。本研究主要分为大田试验和盆栽试验两部分。试验Ⅰ：本研究以3种立地条件的5a生欧美杨I-107纯林为研究对象，在林分调查的基础上，伐取样木，通过全挖法获取根系，研究了杨树根系的特征及其与地上部分的关联性；通过分层分段挖掘法，研究了根系的总生物量及根长，并对根系的水平分布和垂直分布规律进行了分析。取得了如下研究结果：（1）根系特征：杨树的根桩深度大约在50~60cm之间，不定根与根桩的夹角大约在80°左右，即不定根与地面的夹角小，基本保持水平。不同立地条件下，杨树根系的不定根长度和数量的差异显著。费县祊河林场、东营区龙居生态林场和鄄城县国有第一林场的基部直径在2cm以下的不定根分别占不定根总数量的74.9%、76.7%和55.8%，基部直径为2~4cm的比例分别为23.4%、17.7%和25%，基部直径在4cm以上的比例分别为1.7%、5.6%和19.2%。（2）地上部分与地下部分的相关性：通过对不同立地条件下地上部分与地下部分生长情况的研究得出，鄄城县国有第一林场杨树的根冠比与单位地上部所具有的根长最大，具有根系冗余现象。由根部指标和地上部指标的相关系数可以看出，地上部各指标（树高、胸径和地上部生物量）与根颈直径、根总干重、根桩干重和不定根干重均存在极显著正相关关系；地上部各指标分别与不定根数量存在显著负相关关系；地上部各指标分别与根桩深度和不定根根长存在负相关关系和正相关关系，但不显著。根据根系指标对地上部指标的主成分分析表明，根颈直径、根总干重、根桩干重和不定根干重对其影响最大。（3）不同立地条件杨树的根系总生物量及根长存在差异。除费县祊河林场外，根系总生物量及根长在不同土壤层中的分布表现出相同的规律，即0~20cm土壤层中的根系总生物量及根总长均大于20~40cm土壤层。在垂直方向上，D≥10mm径级的根系主要分布在20~40cm土壤层中，D＜10mm径级的根系主要分布在0~20cm土壤层中。在水平方向上，不同立地条件各径级根系的分布规律基本相同。D≥10mm径级的根系随距树干距离的增大而减小，多分布在距树干0~1.0m范围内；D＜1mm径级的根系随距树干距离的增大呈现先增加后减小的趋势，主要集中分布在距树干0.5~2.0m范围内，但株间水平分布随距树干距离的增大呈现减小的趋势，且在1/2株距时达到最大，行间水平分布和斜对角线水平分布的最大值分别在距树干1.5~2.0m和1.0~1.5m范围内。试验Ⅱ：本研究以杨树扦插苗为试验材料，模拟大田环境对其进行盐、旱胁迫试验，分别设置3个不同程度的处理，每隔5d补充一次水分，测定胁迫处理后第0、10、20、30和40d的株高、地径、根系生理生化特性以及第40d时的根系形态数据和生物量。试验结果表明：（1）地上部指标：盐、旱胁迫下杨树生长受抑，对其生长的拟合效果变差。对株高、地径的生长进行对数函数、指数函数、二次多项式和幂函数数学模拟。结果显示：各处理株高、地径的生长规律不能用单一的曲线模拟。在逆境胁迫下，杨树幼苗通过降低高径比来提高植物对逆境胁迫的防御能力和适应能力。（2）根系形态指标及生物量分配：盐、旱胁迫对杨树幼苗的生长发育状态造成显著影响。在干旱胁迫下，随着土壤饱和含水量的增加，平均根系长度、平均根系表面积和平均根尖数3个指标呈先升高后降低的趋势，平均根系直径呈先降低后升高的趋势；在盐胁迫下，随着盐胁迫浓度的增加，平均根系长度、平均根系表面积和平均根尖数3个指标呈降低趋势，盐胁迫浓度越高，平均根系直径越大。逆境胁迫抑制根系、枝条和叶片生物量的增加，且逆境胁迫浓度越高，抑制作用越强。在逆境胁迫处理下，随着逆境胁迫浓度的提高，杨树幼苗的根冠比呈逐渐增大的趋势。（3）生理生化特性：随着胁迫时间的延长，杨树幼苗根系活力呈现逐渐降低的趋势；叶片和根系SOD、POD及CAT活性、可溶性蛋白含量和脯氨酸含量均呈先升高后降低趋势，MDA含量呈上升趋势；可溶性蛋白含量下降的时间较脯氨酸含量下降的时间早约20d。研究还表明，无论是干旱胁迫还是盐胁迫，叶片的MDA、可溶性蛋白和脯氨酸含量均远远高于根部。（4）相关性分析：平均根长与平均根表面积、平均根长与根尖数、平均根表面积与根尖数、枝条干重与叶片干重、根系活力与根系POD活性、根系SOD活性与根系CAT活性均存在极显著正相关关系；平均根长与根系干重、平均根表面积与根系干重、根尖数与根系干重、根系干重与枝条干重、根系活力与根系SOD活性、根系CAT活性与根系活力、根系CAT活性与根系POD活性均存在显著正相关关系；平均根长与平均根系直径、根表面积与平均根系直径、根尖数与平均根系直径、根系干重与平均根系直径、叶片干重与平均根系直径、枝条干重与平均根系直径、根系活力与根系MDA含量、根系SOD活性与根系MDA含量、根系POD活性与根系MDA含量、根系CAT活性与根系MDA含量、根系可溶性蛋白含量与根系MDA含量均存在显著负相关关系。