杉木是我国南方山地最重要的用材林造林树种,其人工林面积和蓄积均居我国人工林首位。然而,大多数杉木人工林培育仍以纯林为主,往往导致生产力、生物多样性和生态服务功能下降,严重影响了人工林生态系统的可持续发展。营造和改造为混交林可以显著改善杉木林地土壤营养状况,提高林地生产力和增强林分稳定性,被认为是解决当前杉木人工纯林生产力下降,实现可持续发展的有效途径。然而,目前对杉木混交林种间关系和林分生产力长期维持机制研究还不深入。为此,本文以杉木与大叶榉或闽楠幼苗不同混交模式及其相应单一栽培为研究对象,通过对杉木、大叶榉或闽楠幼苗不同栽培模式下的功能性状和生物量分配、根际土壤真菌群落组成和多样性及根系分泌物进行分析,探讨杉木与大叶榉或闽楠幼苗不同混交模式下表型可塑性及根际调控的潜在机制,该研究结果有助于揭示杉木与大叶榉或闽楠幼苗不同混交模式下的生态过程与植物资源配置之间的相互作用,同时对亚热带地区人工林可持续经营具有重要意义。主要研究结果如下:1.在杉木+大叶榉不同处理下,杉木总叶面积、叶干物质含量、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度在混栽处理下显著减小,比叶面积显著增大。杉木根长和比根长无显著差异。混栽处理下杉木叶、茎、根生物量和单株总生物量显著低于4C处理,而不同混栽处理之间无显著差异。大叶榉单叶面积在3C1Z处理下最高,总叶面积随大叶榉在树种组成中所占比例的降低而逐渐增大,比叶面积在不同处理间差异不显著,叶干物质含量、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均在2C2Z处理下最大,瞬时水分利用效率在2C2Z处理下最小。大叶榉根长在3C1Z处理下显著增大,不同处理下的比根长差异不显著。大叶榉叶、茎、根生物量和单株总生物量随其在树种组成中所占比例的降低而逐渐增加。在杉木+闽楠不同处理下,杉木、闽楠的单株总叶面积随每个树种在混交处理下所占比例的减少而增加。而闽楠比叶面积随其在树种组成中所占比例的降低而减小,杉木比叶面积在各处理间差异不大。两个树种的净光合速率在混栽处理下高于相应的单一栽培,而蒸腾速率、气孔导度和瞬时水分利用效率在不同处理间均无显著差异。杉木、闽楠根长和根表面积在混栽处理下均高于相应单一栽培,特别是杉木根表面及闽楠根长和根表面积在1C3P和2C2P处理下显著增加。杉木叶、茎、根生物量和单株总生物量随其在混栽处理下所占比例的增加而减小,而闽楠的这些变量变化较小。两个树种的生物量分配可塑性都较低。各处理总生物量在混栽处理下高于单一栽培。2.在杉木+大叶榉不同处理下,根际土壤真菌测序共获得3758个OTUs,划分为16门、54纲、130目、302科、676属、1166种。随杉木在树种组成中所占比例的降低,土壤真菌群落Chao 1、Ace和Shannon指数逐渐降低,而Simpson指数呈增加趋势。PCo A分析显示,不同处理下根际土壤真菌群落组成具有显著差异。不同处理下根际土壤真菌群落中优势菌门为子囊菌门、担子菌门和被孢霉门,约占真菌总数的91.22%-97.92%,属分类水平上,被孢霉属在不同处理下均占据主导地位,而白鬼伞属仅在4Z和1C3Z处理下为主要优势菌属。LEf Se结果表明,不同处理下根际土壤真菌群落富含不同生物标志物。在杉木+闽楠不同处理下,根际土壤真菌测序共获得4080个OTUs,划分为16门,54纲,128目,306科,692属,1195种。不同处理下根际土壤真菌群落多样性指数及PCo A分析结果的变化情况与杉木+大叶榉不同处理下结果基本相似。门分类水平上,子囊菌、担子菌和被孢霉门也是不同处理下根际土壤优势真菌门,占总丰度的84.83%-93.57%。属分类水平上,被孢霉属为不同处理下根际土壤优势真菌属,其相对丰度为26.93%-33.21%。LEf Se结果显示,不同处理下根际土壤富集不同的指示物种,其中,2C2P处理下根际土壤中差异物种数量最少,3C1P处理下根际土壤中差异物种数量最多。3.在杉木+大叶榉不同处理下,共检测到定性根系分泌物393种,比对HMDB数据库在Superclass分类层级上获得定性根系分泌物307种,包括11种代谢物类型。主成分分析结果表明,不同处理下的根系分泌物存在显著差异。基于正交偏最小二乘法判别分析模型,较4C处理相比,三个混栽处理均显著降低多数根系分泌物的合成和积累,较4Z处理相比,多数根系分泌物含量均增加,且混栽处理之间的根系分泌物也存在一定差异。KEGG注释分析表明,杉木和大叶榉各处理差异根系分泌物注释到的差异代谢通路不同。获得KEGG注释的差异根系分泌物分别被苯乙烯降解、硝基甲苯降解等富集。在杉木+闽楠不同处理下,共检测到定性根系分泌物388种,比对HMDB数据库在Superclass分类层级上获得303种定性根系分泌物,也包括11种代谢物类型。主成分和正交偏最小二乘法判别分析模型结果与杉木+大叶榉不同处理下结果基本相似。KEGG注释分析表明,杉木和闽楠各处理差异根系分泌物也注释到不同的差异代谢通路中。获得KEGG注释的差异根系分泌物分别被类固醇激素生物合成、氨基苯甲酸降解等富集。总体而言,混交模式对杉木与大叶榉或闽楠幼苗功能性状和生物量分配、根际土壤真菌群落组成和多样性及根系分泌物影响较大。种间和种内相互作用关系是其变化的主要驱动因素,可能主要通过改变混栽处理下根系分泌物和根际土壤真菌群落组成和多样性进而影响生产力。总之,选择适宜的混交模式对混交林可持续经营具有重要意义。