丘陵红壤林下植物根系生长与凋落物分解的互作

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1、分类号：密级：UDC：学号：405604312009南昌大学硕士研究生学位论文丘陵红壤林下植物根系生长与凋落物分解的互作TheInteractionofUnderstoryVegetationRootGrowthandLitterDecompositioninHillyRedSoilRegion丁彰琦培养单位（院、系）：生命科学学院指导教师姓名、职称：陈伏生（教授）申请学位的学科门类：理学学科专业名称：植物学论文答辩日期：2015年6月4日答辩委员会主席：鄢帮有评阅人：吴兰刘苑秋年月日一、学位论文独创性声明本人声明所

2、呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南昌大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名（手写）:签字日期少年^月/夂日二、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解南昌大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人

3、授权南昌大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。同时授权北京万方数据股份有限公司和中国学术期刊（光盘版）电子杂志社将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》和《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》中全文发表，并通过网络向社会公众提供信息服务，同意按“章程”规定享受相关权益。学位论文作者签名（手写）:导师签名（手写）:签字曰期：年/月/f曰签字日期：年/月日论文题目mit^^1姓名1触学号论文级别博士□硕士g院/系/所专业联系电话E_mail通信

4、地址(邮1ra)：-!备注：0公开□保密（向校学位办申请获批准为“保密”，年月后公开)摘要摘要森林地下过程研究是当前生态学研究的热点和前沿。丘陵山区人工林林下植物大量根系生长于凋落物中是一种较为常见的现象。在森林生态系统中，植物体内的养分主要以凋落物的形式分解归还到土壤，又通过根系的吸收作用重新回到植物体中，正是二者的共同作用联通了整个森林生态系统的物质循环和能量流动。但对于植物的根系是如何影响凋落物的分解，凋落物的分解又是怎样诱导根系的生长和发育还知之甚少。本研究一方面选取湿地松（Pinuselliottii）和枫

5、香（Liquidambarformosana）凋落叶为对象，采用凋落物尼龙网分解袋法，通过控制有和无林下植物檵木（Loropetalumchinense）根系参与分解的两种处理，定期测定分析凋落物的重量衰减以及有机碳、氮磷元素含量的动态变化规律，剖析林下植物根系生长影响凋落物分解的机制。另一方面，以林下植物檵木为对象，开展凋落物加倍+正常供水、凋落物加倍+供水减半、去除凋落物+正常供水、去除凋落物+供水减半四种处理，定期测定凋落物层和土壤层檵木根系生长动态、有效氮磷供应状态，揭示凋落物分解对根系生长的作用。基于以上两

6、个试验，探讨林下植物根系生长和凋落物分解的相互作用及其机制，为人工林的林下植被和凋落物管理提供科学依据，推动森林地下生态学的发展和提高人工林的经营和管理水平。主要结果和结论如下：（1）檵木根系的参与对枫香凋落叶的分解有显著的促进作用，但主要表现在分解前期，而对中、后期的影响较小。作用机制可能是在分解前期根系为其共生微生物提供了所需的氮源，微生物活跃程度增高，加快了凋落物重量衰减，碳、氮和磷的释放速率。而檵木根系的参与对湿地松凋落物的分解无显著作用，且表现出一定的抑制能力。可能与湿地松凋落叶氮含量较低，碳/氮比较高，对

7、提高根系共生微生物的活跃不利有关。因此，整个分解过程有根系的参与虽然使凋落物有机碳、全磷的释放变缓，但对于重量衰减、氮素动态无显著影响。（2）无论是枫香还是湿地松凋落叶，根系参与分解虽然会使其有机碳、全氮和全磷含量的变化加快或者减慢，但并不会对分解过程中凋落物碳:氮:磷化学计量比的动态变化造成影响。较好地支持了凋落物分解趋于同质化的理论。II摘要（3）凋落物输入显著促进林下植物根系在凋落物层中的分化，但降低其在土壤中的生长，且水分添加会加剧这种变化。这是因为，相较于土壤，凋落物自身更容易释放出大量的铵态氮和硝态氮，而

8、水分的添加又会显著提高凋落物中矿质氮的含量，从而诱导根系的大量生长。（4）凋落物的输入促进了植物吸收根的分化生长，抑制贮藏根的生长，而水分的添加则促进了运输根和贮藏根的分化生长。而在凋落物和水分同时供应条件下，植物会减少对运输根和贮藏根的投入，而分化产生更多的吸收根。推断，植物根系会根据外界水分和养分环境的改变，根系生长分化的响应模式有别。综上