混生竹林地下结构开题报告

站在对毛竹、厚壁毛竹、桂竹、早竹等散生竹，梨竹、麻竹等丛生竹地下结构的研究成果基础上，探索茶秆竹等混生竹林的地下结构（蔸、鞭、节、根等的长度、粗度、生物量、表面积、活力等），提出混生竹林地下结构特征，丰富混生竹的鞭根调查研究技术，为更广泛的竹林科学经营提供科学依据。

2.1国内研究历史

2.1.1竹林地下系统结构和分布的研究

竹林的地下系统结构是竹林发育的基础，研究竹林的地下系统结构对于整个竹林的生长发育和提高竹林的生产量有着至关重要的作用。对于乔木和灌木而言，竹子的地下结构比较复杂，生长速度快，生长周期短，包含的内容较多。

竹子的地下结构研究开始于1966年，萧江华对毛竹林的地下结构与毛竹林的经营管理进行了探究。研究表明，在材用毛竹纯林中，竹株地下部分在 0~30 cm 的土层内所占容积比达 80%以上，30 cm 以下的部分分布很少。接下来的1984年，吴炳生在肖江华的基础上对毛竹林的地下结构进行更深入了剖析，探究出竹根和鞭根大部分位于土壤深度0-30cm处，鞭根的比例远大于竹鞭；鞭根的总量是地上的生物量的200倍；单位面积的较高产量水平取决于幼-壮竹的至少要高于97%。（吴炳生等，1984）在1999年，汪奎宏对毛竹笋用林进行了调查，将竹鞭的生物量和长度集中的土壤深度缩小到10-30cm的范围里，侧芽的分布土壤深度也是如此。(汪坤宏等，2000）

之后的2000年，何奇江处在安吉、宁波、湖州的毛竹笋用林的地下结构进行了比较，得出结论关于地下分布深度，安吉最浅，宁波湖州相差无几；论竹鞭生物量，安吉排最末。（何奇江等，2000）在2004年，周本智开始对竹林的地下结构进行了综述，他对茶秆竹、雷竹、邛竹、桂竹的地下结构做了初步的探究，发现0-20cm是茶秆竹竹鞭主要的集中区（周本智等，2004），虽然他对散生和混生竹都做了研究，但是很概括的说明了散生竹的研究以毛竹为主且远远多于混生竹，并且没有对散生竹的地下部分做一个全面的剖析。在之后的2009年，蔡富春对雷竹的地下结构进行了探究，发现雷竹的竹鞭主要分布在5-30cm，分部量大约为90%。（蔡富春等，2009）

在2010年，何林对黄甜竹做了调查发现其竹鞭分布于10-40cm层，0-20cm是壮龄鞭在鞭长和鞭重中所占比例最大的深度。（钟子龙等，2010）随后的一年，杨清平发现紫竹是浅根性，20cm是其地下系统的延伸空间。（杨清平等，2011）

在2014年，钟远标对竹类植物的鞭系分布和根的生长规律做了总结，大部分竹种如茶秆竹、合江方竹、苦竹、雷竹、四季竹等都分布在0-20cm层；毛竹、黄甜竹和龙竹大约分布于10-40cm层。

2.1.2竹林地下系统鞭根数量和垂直分布的研究

在竹林生长发育的过程中，竹林生长的质量取决于竹株地下鞭根的数量的多少，而具体衡量竹鞭数量的指标有：单位面积或单位体积土壤内竹鞭的鞭段数、鞭长、鞭质量或鞭体积。

在1984年，吴炳生对毛竹进行了调查发现鞭栖层在20-30cm处，鞭根占鞭根总量的87.89%，远高于竹鞭，87.89%的鞭根中大约有64.90%是吸收能力极强的细根。在鞭根活力测定方面，幼龄竹上的鞭根其平均总吸收面积为0.3383m2/cm3。（吴炳生等，1984）同年，缪光庐对毛竹的鞭梢生长节律进行了研究，发现大年期鞭梢生长期长于小年1-2个月。并且大年的高峰期在5-10月间，小年的高峰期在5-8月间。（缪光庐等，1984）随后的一年巫启新总结了楠竹的竹鞭生长节律，楠竹的生长最大量在6月下旬至7月上旬或8月中旬到9月上旬。（巫启新等，1985）

在后来的1999年，陈建华通过实验得出竹鞭有趋肥性、趋水性、越障碍性；也对之前没有阐述的笋芽进行了挖掘，证实了母竹的营养高有利于笋芽的萌发和成竹的数量。（陈建华等，1999）在2000年，汪坤宏从14块样地对毛竹的地下结构进行了调查发现，出笋的最多层为10-30cm,单位面积鞭重7918.85kg/hm2,鞭161910.15m/hm2。每公顷鞭根总重为6417.40kg,竹根总重量为8063.70kg,根系总重量为14481.10kg。并且对竹鞭侧芽进行了测量发现5-6年生是萌发的侧芽的高峰期。（汪坤宏等，2000）

同年2000年，郑郁善对杉木-毛竹的混交的毛竹地下结构进行了研究，发现杉木的密度维持在900-1350株/hm2的时候，毛竹的壮龄鞭旺盛生长，毛竹的总鞭长是40320m/hm2。并且幼龄鞭鞭径稳定在2.2-2.5cm,壮龄鞭鞭径趋向于2.8-3.2cm。（郑郁等，2000）在2005年，洪游游对新造的红竹林地下结构进行了研究，得出鞭长与造林后年度呈线性增长，鞭径和单位面积侧芽数随着造林年数增加而增加。造林后的第4年的红竹林的鞭长、鞭径、侧芽数分别为579.7cm2/m2、1.75cm、79个/m2。然而全篇分析了红竹的鞭系，而没有分析根系、竹蔸，不全面。（洪游游等，2005）。

在2006年周本智用小观察窗技术对毛竹的地下结构进行了实验，将之前的研究数据进行了精确：鞭系总长度占根系总长度的1000倍；根系总表面积占鞭系总表面积的20倍。（周本智等，2006）之后在2008年，周本智对粗放经营的毛竹林地下结构进行了勘察，得出竹鞭的主要活动区在10-30cm处，与汪奎宏的结论一致，还精确到了大约有60%的部分是集中在这个深度。他还测量了鞭系干重量，鞭系与根系总长度，根系总表面积。得出在粗放经营毛竹林中，鞭系干质量占40.52%，又验证了之前自己的研究结论根系总长度比上鞭系总长度等于1000，根系的总表面积也是鞭系的20倍。（周本智等，2008）

在2009年，安艳飞对毛竹、雷竹、绿竹的地下部分进行了比较，证实了土壤深度与根系干质量、长度、体积、表面积成反比。（安艳飞等，2009）在2014年吕昕的研究下，拓展了雷竹的健壮芽、岔鞭、笋体在鞭节上的分布，得出健壮芽主要的分布集中在中部，岔鞭一般存在于鞭梢断点近端的竹节，新笋出土一般源于竹鞭的1-15节上。（吕昕等，2014）

在2015年，孟勇的实验中又验证了毛金竹随着土层的深度的增加，鞭段数会逐渐减少。还得出了随着竹龄的增加，壮芽所占的比例逐渐减少，弱芽和空芽所占的比例却上升的结论。（孟勇等，2015）同年，对于如何增加鞭系，钟子龙做了覆盖的实验发现了覆盖40-45天后会有利于竹鞭的生长。（钟子龙等，2015）

2.1.3竹林的地下鞭根系统的年龄与吸收能力

在1988年孙天任的研究中证实了土壤有机质的增加会增加竹鞭地下结构的生物量；土壤中的含氮量和速效钾与地下结构的生物量不存在相关性；有效磷与竹林地下结构的生物量存在正比的关系，但过了一个临界值会逐渐下降，但是文章里没有具体测出这个数值。（孙天任等，1988）

在2001年，翁甫金通过对竹根和鞭根平均生物量的测定，分析出每公顷毛竹笋用林的竹根活表面积是1.290107m2,鞭根活跃表面积为1.901107m2。还得出5-6年生的毛竹鞭根系吸收能力与2年和3-4年生的无明显差异，所以5-6年生的在经营管理中还要予以重视。（翁甫金等，2001）

2.1.4竹林的地下鞭根系统的生物力学研究

植物的地下结构位于土壤之内，跟地上部分相比，存在难以从表面观察和测量的困难。所以在国内研究较晚且包含的植物种类不多，一般是经济树种和作物。研究的方向大部分是根系生物学。通过对植物根系的深入探究，明晰根系的形态构型、生长发育过程与调控、遗传特性、根系与环境的关系、根际化学、根际微生物及共生系统等生物学特征。（陈红等，2013）

在2009年，安艳飞对毛竹、雷竹、绿竹的地下部分进行了比较，证实了不同年龄的毛竹与雷竹的竹鞭抗拉强度差异规律为壮龄最大，其次是老龄，最小是幼龄。（安艳飞等，2009）

总而言之，竹林的地下结构研究的方向基本上有几个方面：竹林地下结构与分布；竹林地下系统鞭根数量及垂直分布；竹林地下鞭根系统的年龄和吸收能力等，品种主要是经济品种毛竹、雷竹、黄甜竹等的从生竹和散生竹，混生竹的研究少之又少。

2.2国外研究历史

由于竹子的起源地是中国，所以国内的研究基本占据研究的大部分，国外的研究寥寥无几，只是在谈及根系生物学时，会稍稍谈及竹林的地下结构，只是介绍一下结构，不会深入谈及其生产率和笋的发芽率。

研究内容

以植物根系生物学为理论基础，研究混生竹的地下结构（凸显地下结构的内容），包括鞭、节、根等的长度、粗度、生物量、表面积、活力等。对混生竹，譬如茶秆竹，以这个为例子的地下结构特征进行全面的阐述，结合部分地上部分的调查，总结归纳根系与竹林生产力的关系，提出建设性的意见。

计划

2018.1.7---2018.2.15确定任务书，对混生竹的地下结构进行文献查阅，进行文献梳理和整合，撰写文献综述和开题报告；

2018.2.25---2018.3.10 进行外业，对混生竹地下结构进行调查；

2018.3.15---2018.3.20 数据处理和整合;

2018.3.21---2018.3.30 完成论文初稿；

2018.4.6---2018.5.8 论文修改

2018.5.16---2018.5.31 论文答辩，送审

补充全三大类型的的第三类混生竹薄弱的方面，可以利用探地扫描