树根有什么作用?
树,是有生命的物体。它们与人类一样需要吸收养分,水分和营养来维持生命。但树木的摄取途径却与人迥然不同 :人吃五谷杂粮,而树则直接吸收土壤中的养分;人喝水中含有矿物质,而树则从树干内的细胞液中获取可溶性的矿物盐;人呼吸的是空气,而树吸收的则是水蒸气——它通过叶子将体内的二氧化碳释放到空气中,同时又把大气中的氧气转化为细胞可以使用的物质。
正因为如此,有些植物学家说:“树就是大自然制造的超级有机体”。的确,一棵树就像是一个小型的生物圈,它能将自己种植在地球上的所有东西都吃个精光! 而树根,正是这个超级有机体的命脉所在。
树根的作用概括起来有以下几点: 1.固定支持作用 树根紧紧抓住土壤,使树体保持平衡,免受狂风侵袭。
2.营养物质的吸收作用 由根尖的表皮细胞分化形成的茸毛,具有吸附作用,可使水中的可溶性营养物质被根细胞吸收;一些微生物、真菌等也参与了根系对营养物质的分解和利用过程。
3.水分的吸收作用 树木吸收的水分主要通过根尖的皮层细胞进入体内。还有少部分水分是通过树皮表面的导管系统吸入体内。
4.代谢物的运输作用 许多物质的合成与分解必须在树根中进行。由于根中细胞液的酸碱度经常处于变化之中,这些物质在细胞内的移动就必须借助载体蛋白。
5.气体交换的作用 根是植株进行气体交换的主要场所之一,尤其是在夜间和清晨光照不足的情况下,叶片进行光合作用时,树根则起着至关重要的作用。
根系是树木重要的营养器官,它不仅是吸收矿质营养和水分的主要器官,而且还具有贮藏养分、合成部分有机物和分泌大量代谢物的功能,同时根系又在维持地上部生长发育与土壤生态系统平衡方面起着重要作用。随着研究的深入,人们对于根系在土壤中活动、根系分泌物在土壤中运移规律及其对根际土壤环境、微生物群落和酶活性影响等方面认识的提高,根系分泌物引起许多生态学家的关注。
根系为植物体建造一个极为重要的“根圈”环境,根系分泌物对“根圈”微环境影响深远。“根圈”环境的特异性及其与营养元素的高度相关性,表明根系分泌物与植物营养代谢密切相关。根系分泌物是植物根系在代谢过程中向根周环境主动或被动地分泌低分子量的有机质,其组分极其复杂,总量为根系同化量的10%~20%,不同组分分泌的量、速率和时间也不相同,它们在土壤—植物—环境间质循环、碳源供应、根际环境调控、物质转化利用和植物营养代谢中是极其活跃的组成部分。
根系分泌物是根系与根周环境的重要联络媒介,对根周物质转化和根系营养代谢具有重要的调控功能。根系代谢向根周环境分泌胞外酶、促氧化还原物质、生长调节物质、有毒抗菌物质、矿质螯合物质和有机酸等,直接调控根周环境并改善根系营养条件 。根系分泌物的生态作用,已引起了广泛的关注,研究根系分泌物的释放规律及其对根周环境和根系营养代谢的调控机理,将为提高植物生产力和改善生态环境质量提供新的途径。
根系在土壤中长期的生长发育,与根周环境相互适应,建立了良好的根系生存微环境即根圈,根际则是根圈的外围部分。植物根系是根周环境中最活跃的部分,是根周环境物质的消费者和生产者,根系分泌物由根系源源不断地生产出来,并释放于根周环境,成为根周环境中各种物质转化和生物活动的参与者,为各种反应提供了反应底物、催化剂和能量,极大地改变了根周微环境的理化性质和生物活性。“根圈”内氧、水、矿质元素、根系分泌物及其它易分解有机物极为丰富,食物链短而简单,环境条件适于好气微生物生存繁殖,是生物活性极为强烈的区域。“根圈”环境具有物种多、反应活、元素变化大和矿质缺乏少的根周“热点”特性。
在植物根系周围,存在着一个与其他根周区域在微生物数量和种类上明显不同的区域,这个区域被称为根际。根际的微生物,不仅在数量和种类上与土壤其他部分有较大的差异,而且其活性和代谢能力也有很大的不同。一般情况下,细菌在根际中增长倍数达到几十到几千倍,真菌增长在几十到几百倍。这主要是由于根际内根系分泌物和根系死亡的根毛、根尖等有机物含量较高,适宜于根际微生物生长和繁殖的结果。许多事实证明根系分泌物流失的低分子有机物是根际微生物的主要碳源和能源。
根系分泌的各种代谢产物,包括光合同化物分解代谢、氨基酸代谢、酚类代谢和其他代谢(如次生物质代谢和呼吸作用)的代谢产物,这些代谢产物大部分是小分子水溶性有机物,它们以主动或被动渗漏的方式释放到“根圈”土壤。“根圈”土壤中水、矿质和氧含量高使分泌物分解非常迅速。“根圈”内根系分泌物含量高,为微生物的繁殖提供了良好的碳源和能源,因此该区域微生物的生物量和多样性十分丰富,根圈内微生物的生物量是根外土壤的10~100倍。