摘要：根系分形结构是植物根系构型应对环境异质性的表型可塑性结果, 可反映植物对生长环境的适应策略。利用ArcGIS建立研究区域的数字高程模型, 并提取坡向数据, 采用全根挖掘和Win-RHIZO根系分析仪相结合的方法, 研究了祁连山北坡高寒退化草地不同坡向甘肃臭草（Melica przewalskyi）的根系分形结构。结果表明： 随着坡向由北坡向东坡、西坡、南坡转变, 草地群落的密度、高度和土壤含水量逐渐减小, 甘肃臭草种群的密度、高度以及根系分形丰度呈逐渐增大的趋势、分形维数逐渐减小; 不同坡向甘肃臭草根系分形维数和分形丰度间的相关性存在差异（p 〈 0.05）, 南坡和北坡甘肃臭草根系分形维数分形丰度之间存在极显著负相关关系（p 〈 0.01）, 东坡和西坡之间存在显著负相关关系（p 〈 0.05）, 甘肃臭草根系分形维数和分形丰度存在着“此消彼长”的权衡关系; 随着坡向由北坡向东坡、西坡、南坡转变, 甘肃臭草根系分形维数和分形丰度回归方程的标准化主轴（SMA）斜率逐渐增大（p 〈 0.05）, 说明在干旱的南坡, 根系所开发利用的相同体积的土壤内, 根系分支更少、更稀疏。不同坡向甘肃臭草合理权衡根系分形维数和分形丰度的资源配置模式, 体现了植物根系构型构建的资源投资权衡机制。

关键词：坡向 根系构型 甘肃臭草 分形结构 分形维数 

单位：西北师范大学地理与环境科学学院 甘肃省湿地资源保护与产业发展工程研究中心 兰州730070