黄秆京竹、篌竹等5个观赏竹的能量分配研究开题报告

1. 研究目的与意义

竹子(竹亚科植物的总称)生长快速、材质优良,被广泛用于建材与家居; 竹笋味道鲜美、营养丰富,备受人们青睐。仅2001年全球竹材消费就高达3 000万t、竹笋消费200万t, 年贸易额高达45亿美元。我国竹林面积近600万hm2, 产值1 600亿元, 并呈逐年上升的趋势。竹子生长速度快，几乎所有竹种自发笋至成竹均可在1年内完成，部分竹种高生长周期可在2-4个月内完成，竹子的快速生长及生物量快速积累程度是陆地上其他植物无法比拟的，而且，竹子的热值高，其作为一种能源植物越来越受到重视，研究竹子的能量分配，可为后期空大竹子的利用空间提供依据。

2. 国内外研究现状分析

国内研究成果：竹林是我国重要的森林资源类型,现有竹林面积约720 万hm2，其中人工竹林420万 hm2原始高山竹丛300万hm2 [ 1 ]。竹林地下鞭根系统是竹林生长、发展的基础,它既是固定和支撑竹林地上部分的器官,又是吸收和繁殖器官,竹林依赖它来吸收土壤中的矿质营养和水分,输送到地上部分利用,同时通过竹鞭进行横向运输,调节竹株之间的养分平衡; 竹林地下系统通过鞭系扩展和孕笋长竹,直接支配着竹林的繁殖、发展,是决定竹林生产力高低的关键因素; 从生态系统的角度看,竹林地下系统是竹林生态系统内物质循环和能量流动的重要通道,在系统的生物地球化学循环过程中扮演着重要角色。毛竹根( 包括竹根和鞭根) 的生物量占总生物量17. 25%,仅次于竹秆,竹鞭生物量占总生物量的10. 16%,毛竹林地下部分与地上部分的生物量比为0. 385 ,高于福建华安绿竹的 0. 16 、福建南靖麻竹的 0. 13 ,明显高于浙江苍南麻竹的0. 047 ,而与闽北毛竹种群的0. 391 相近,低于福建南靖毛竹的0. 540[ 26 ～ 28 ]。可以看出,作为单轴散生竹的毛竹,由于具有地下鞭,其地下部分与地上部分生物量的比值高于合轴丛生的无地下鞭的麻竹、绿竹。毛竹各组分的生物量与相应干重热值的乘积为毛竹各组分的能量现存量。据在福建建瓯的调查[ 2 9],丰产毛竹林群落竹根、竹蔸和竹鞭的能量现存量分别为 22 708. 9( 占14. 1%)、 14 298. 8( 占 8. 8% ) 和4 816. 6 kjm-2( 占 3. 0%),地下部分能量垂直分布的配置为536林业科学研究第17卷倒金字塔型的能量结构。运用分室理论,对毛竹林生态系统能量动态的研究表明[ 30 ],系统平衡时地下活鞭根和地下死鞭根分室能量分别为9 419. 87和2 005. 05 kj. m-2。

筇竹无性系种群地下部分生物量占总量的44. 94%,竹鞭、竹蔸和竹根生物量分别占总量的27. 13%、 11. 11%和6. 70%。在地下部分生物量中,竹鞭、竹蔸生物量达18 420. 6 kghm- 2,占地下部分生物量的 85%以上。竹鞭、竹蔸生物量有随年龄增大而增加的趋势[ 3 1]。anandnarain singh 等[ 32 ]对生长在印度干旱热带地区的 3 ～ 5 a 牡竹( dendroc alamus strictus ( roxb. )nees) 生物量和生产力的研究表明,牡竹地下部分生物量占总生物量的 34. 7%,其中竹蔸生物量占总量的25. 3%,仅次于秆,竹根生物量占总量的 9. 4%, 4 ～ 5 a 牡竹竹篼和竹根的平均净初级生产量分别占总量的12. 3%和7. 9%。福建漳州沿海沙地1 ～ 3 度新造绿竹林单株和林分各器官生物量分配规律为: 秆竹根竹蔸枝叶[ 33 ],地下部分排序较靠前,而福建华安九龙江沿岸的绿竹林各器官生物量的分配为: 秆枝叶竹蔸细根[ 13 ]。这种差异可能与竹林立地土壤条件和竹林年龄有关,新造竹林中幼龄竹所占比例较大,而幼龄竹枝条和竹叶尚未生长完全,所以生物量比例低于竹蔸和竹根。采用埋土柱法( 长入细根量法) 对闽南绿竹林细根的研究表明[ 3 4],绿竹细根生物量有一定的季节变化,春季最大,细根的周转率为0. 45 次a-1,细根的半分解期为230 d。

国外研究成果：美国竹子协会年会将于1 9 9 3年 1 0 月 1 日至 3 日在哈佛大学的阿诺德植物

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：研究黄秆京竹、黄槽石绿竹、黄槽刚竹、桂竹及篌竹5种竹子不同器官的能量分配。

研究计划：要综合考虑论文的研究内容，2017年3月之前详细列出方案内容，包括采样时间、采样地点、样品处理方式、需求药品种类、数量、分析所用仪器、分析方法等。 3、实验数据采集与处理 试验数据需详细录入到实验记录本内，当天实验结束后，要及时输入电脑，并保存为excel格式，后期数据处理要准确。 4、 结果分析 要详细分析试验过程中获取的数据，解释不同数据之间的规律性，结合重点参考文献，讨论出现规律的原因及机理，结果分析需包含以下几部分内容：（1） 不同竹种生物量对比分析（2） 不同竹种叶子能量对比；（3） 不同竹种枝条能量对比；（4） 不同竹种竹秆能量对比；（5） 不同竹种总能量对比。

4. 研究创新点

竹子能量对比，生物量分配格局可以体现植物构件的生长投资策略和对资源的获取对策，在大多数研究中，较高的土壤养分促进植物地上生物量的分配，而较低的土壤养分促进植物地下生物量的分配。在土壤不同氮素供应条件下，雷竹、筇竹无性系总生物量、地上和地下部分生物量及分配格局会发生规律性的变化，随着氮素含量的增加，无性系总生物量、地上和地下部分生物量相应增加，地上生物量比例提高，而地下生物量比例降低，即在较高的土壤氮素条件下， 无性系将获得的资源更多地投资于地上部分，反之，无性系则将更多的资源用于地下系统的生长，以便从土壤中获取更多的氮素营养，目前在竹子能量对比和能量分配研究方面有待提高。