细根在森林生态系统碳分配和养分循环过程中发挥着重要作用,但细根产量、分布和构型、养分、分解动态与森林植物多样性之间关系方面的研究相对较少。本研究选择湘中丘陵区从单一树种的杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林到青冈(Cyclobalanopsis glauca)石栎(Lithocarpus glaber)组成的多树种常绿阔叶林,构成不同植物多样性梯度,用根钻法采集细根样品,测定生物量,内生长芯法采集细根样品,测定细根生产量,并用Win-RHIZO2005c根系分析系统测定细根形态参数。研究目的是比较中亚热带不同植物多样性梯度的森林类型在细根生物量、形态、生产力、周转及养分含量方面的差异。主要研究结果为:　　 (1)从单一树种的杉木人工林到植物种类较复杂的青冈-石栎常绿阔叶林,0—30 cm土层的林分细根总生物量和活细根生物量均呈增加的趋势,即细根总生物量为杉木林(305.203 g·m-2)<马尾松(Pinus massoniana)林(374.248 g·m-2)<南酸枣(Choerospondias axillaris)林(537.422 g·m-2)<青冈林(579.334 g·m-2),活细根生物量为杉木林(268.745 g·m-2)<马尾松林(299.154 g·m-2)<南酸枣林(457.317 g·m-2)<青冈林(508.466g·m-2),各森林类型之间的细根总生物量差异显著(p<0.05),但活细根生物量差异不显著。土壤垂直剖面上,除杉木林细根生物量随土层变化不显著外,其他森林类型的活细根生物量和总细根生物量均随土层变化显著,表层细根生物量随树种多样性的升高呈减小趋势,据此推测垂直土层方向上树种间的生态位分离水平逐渐增大。植物多样性的不同对林分的细根形态参数影响不显著,细根形态可塑性对生物量变化响应不明显。　　 (2)4种森林类型细根年生产力南酸枣林最高,为608.697 g·m-2·a-1,其次是青冈林为495.543 g·m-2·a-1,杉木林为305.004 g·m-2·a-1,马尾松林为299.771 g·m-2·a-1。4种森林类型细根周转率分别为南酸枣林(1.133times·a-1)>杉木林(0.999 times·a-1)>青冈林(0.855 times·a-1)>马尾松林(0.801 times·a-1)。　　 (3)不同森林类型细根C含量在3个土层差异显著(p<0.05),细根C、N含量随土层深度的增加而减少。4种森林类型不同土层养分现存量方差分析显示,马尾松林的活细根C、N现存量和死细根C现存量在不同土层间差异显著(p<0.05)。其他森林类型养分现存量在不同土层间差异不显著(p>0.05)。不同森林类型间N年贮存量差异显著(p<0.01),C年贮量和C、N养分年归还量差异不显著(p>0.05)。细根碳贮存量和氮贮存量与活细根RLD和RAI呈显著的正相关(p<0.01)。细根C/N与RLD、SRL、RAI呈显著的负相关,其中与RLD和SRL达到极显著(p<0.01)。　　 (4)在细根分解初期,不同群落细根失重率都较高；细根失重率与时间呈指数关系,经指数衰减模型拟合后,不同森林类型细根分解系数为:0.450·a-1(CL),0.268·a-1(PM),0.408·a-1(CA)和0.338·a-1(CG)。群落细根在分解过程中N含量均发生了变化,在分解初期,青冈群落细根表现为N富集,而后期表现为释放。　　 (5)细根生物量和生产力与群落演替过程中植物获取资源策略密切相关,演替初期,细根具有较高的周转率,但细根资源利用效率低,即投入较多的净初级生产力来获得较多资源,演替中期细根周转率较低,但资源利用效率仍较低,即投入较少的净初级生产力获得较少的资源,演替后期细根的资源利用效率最高,投入较少的净初级生产力获得较多的资源。细根生产和物质循环随着群落演替进行趋于稳定状态。