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毛竹(Phyllostachys edulis)是我国重要的竹类资源,是优良的笋材两用竹种,具有很高的经济、生态和社会效益。近年来,以施肥和垦复为核心的集约经营短期内提高了笋、材产量,但长期高强度经营导致竹林部分地区出现了土壤质量下降等问题,对实现竹林长期可持续经营提出了新的挑战。土壤养分是竹林持续生产力保持的关键因子,而细根作为获取养分和水分的主要器官,其生长状况和分布格局反映了植物对土壤资源的利用能力,且细根对外界环境变化敏感,直接影响竹林潜在生产力。因此探索集约经营对毛竹细根生长的影响及作用途径是阐明经营与竹林长期持续生产力关系的关键。本文以立地条件基本一致的高强度(T1,每两年施肥、垦复一次)和中强度(T2,每四年施肥、垦复一次)经营毛竹林为研究对象,以低强度(粗放,CK,不施肥、不垦复)经营毛竹林为对照,分析各经营强度毛竹细根生物量、形态及养分的差异,同时研究土壤团聚体、养分、酶活性及微生物群落结构的差异,阐明毛竹细根生长-土壤微环境-林分生产力三者之间的关系,初步揭示经营强度对细根生长及林分生产力的影响及作用途径,为毛竹林科学高效经营提供理论支撑。主要研究结果如下:1.各经营强度毛竹细根生物量、形态及养分有显著差异,与粗放经营相比,中、高强度经营增加了毛竹细根生物量及氮、磷、钾含量和积累量,并随经营强度的增加而增加。经营改变了毛竹细根的分配策略,中、高强度经营较粗放经营增加了0~1 mm径级细根生物量的分配比例,高强度经营毛竹细根的总根长、总根体积、总表面积、根长密度均显著高于粗放经营,而比根长、比表面积均显著低于粗放经营。说明经营可能提高了细根对养分的吸收能力,并促进了氮、磷、钾元素在细根中的积累,进一步促进了毛竹细根生长。2.各经营强度毛竹细根生物量和形态均呈现出较明显的空间分布特征。垂直方向上,中、高强度经营毛竹细根生物量在10~20 cm土层中最多(37.12%、35.78%),粗放经营毛竹细根生物量在0~10 cm土层中最多(39.09%);水平方向上,距离竹秆20 cm处毛竹细跟生物量最多(44.65~52.94%)。其中,不同径级细根根长、表面积、比根长、比表面积、根长密度的变化具有一致性,均随径级的增大而减小,随土层的增加而减小。因此,毛竹细根在一定空间内呈均匀分布状态,具有广布性。3.经营强度对毛竹林土壤团聚体组成及团聚体中养分含量有显著影响。毛竹林土壤大团聚体占主导作用,占比达67.05~83.11%;与粗放经营相比,中、高强度经营显著降低大团聚体中有机碳含量,提高大团聚体中全氮和有效磷含量,说明经营不利于大团聚体对碳的固存,而有利于对氮、磷的固存。垂直方向上,中、高强度经营提高了0~20 cm土层大团聚体比例,降低了20~30 cm土层大团聚体比例,而由细根性状和土壤团聚体的相关性可知,根长、根长密度是影响土壤团聚体稳定性的重要因素,说明细根生长有利于20~30 cm土层土壤团聚体的稳定性。4.经营显著改变土壤养分和酶活性。与粗放经营相比,中、高强度经营均显著降低根际土壤总有机碳和活性有机碳含量、全氮和活性有机氮含量、全磷和有机磷含量,提高非根际土壤易氧化有机碳、水溶性有机氮、铵态氮、硝态氮、有机磷和无机磷在的含量;降低根际土壤碳、氮循环相关酶的活性,增加磷循环相关酶的活性。因此,中、高强度经营降低了根际土壤碳、氮的转化,促进了根际土壤磷的转化,导致根际土壤碳、氮匮乏,非根际土壤碳、氮、磷相对富集,这种土壤养分空间异质性的增加诱导细根形态可塑性反应,促进毛竹细根生长。5.与粗放经营相比,高强度经营毛竹林根际土壤细菌和真菌多样性明显下降,中强度经营根际土壤细菌多样性明显升高,真菌多样性明显下降。毛竹林根际土壤中,变形菌门和酸杆菌门是细菌群落中的优势菌群,变形菌门相对丰度随经营强度的增加而减小,酸杆菌门相对丰度随经营强度的增加而增加;子囊菌门和担子菌门是真菌群落中的优势菌群,担子菌门相对丰度随经营强度的增加而增大,有利于毛竹细根生长。6.采用主成分分析法对不同经营强度毛竹林土壤质量进行综合评价得出,毛竹林根际和非根际土壤肥力综合指数随着经营强度的增加而减小,因此,过量的施肥和频繁的垦复并不利于土壤质量的维持。毛竹地上生物量随着经营强度的增加而增加,一定程度上说明经营提高了林分生产力。综上,从毛竹细根生长来看,经营改变了根际和非根际土壤养分组成与分布格局,提高了毛竹细根养分吸收能力和细根生物量,进而促进林分生产力;同时,高强度经营一定程度上降低了根际细菌、真菌多样性以及碳、氮循环相关的胞外酶活性,不利于土壤养分循环和肥力维持。因此,在生产实践中,可通过经营来提高林分生产力,同时应适当控制对土壤的扰动强度,从而实现竹林的可持续高效经营。