由于根系空间结构的差异,植物可在土壤资源利用上互补。某些直接接触或生长空间邻近的植物,可通过根系错位生长避免同种基因型植物的竞争,这种根系生长空间互补策略对植物生长具重要意义。目前有关植物根系营养生态位竞争的研究多以植物种间根系竞争为主,而从同一植物不同品种根系之间的竞争研究较少,未能揭示出同一树种不同基因型根系互作机理。鉴于此,本论文在导师课题组前期研究筛选出的不同根构型(倒伞型的27家系和伞型的28家系)杉木为研究对象,通过设计不同磷梯度砂培处理,构建“伞-伞”、“倒伞-倒伞”及“伞-倒伞”3种邻株竞争模式,从养分竞争的角度分析不同根构型杉木在低磷胁迫下根系觅养行为的差异,比较杉木在不同竞争方式下生物量分配、根系形态及磷素吸收与积累的差异,研究杉木在低磷胁迫条件下根系形态构型对邻株竞争的响应策略,为杉木造林中不同根构型的配置及其种内互作机理研究提供科学依据。主要研究结果如下:(1)相同根构型的27家系形成“倒伞-倒伞”邻株竞争下,在营养生态位竞争前期和后期,杉木均倾向于将更多的根系分布在相邻两株公共占用的竞争区域,且在轻度和重度磷胁迫时竞争区域不同土层的根系分布重叠较大,而在正常供磷时根系分布重叠较小。相同根构型的28家系形成“伞-伞”邻株竞争时,随着营养生态位竞争时间的延长,在轻度和重度磷胁迫下竞争区域的根系竞争较为激烈,竞争的土层由表层向下转移。(2)不同根构型形成“伞-倒伞”邻株竞争时:在轻度和重度磷胁迫下,27家系对竞争环境较为敏感,倾向于在竞争区域分布较多的根系,而28家系竞争区域与非竞争区域不存在显著差异;正常供磷时,27、28家系均倾向于在竞争区域分布较多的根系,但两者在竞争区域不同土层的根系分布倾向于减少重叠。随着竞争时间的延长,在轻度和重度磷胁迫下,27、28家系会相对增加竞争区域分布较多的根系;正常供磷时,27、28家系在竞争和非竞争区域分布的根系无显著差异,且两者在竞争区域不同土层的根系分布倾向于减少重叠,有利缓解两者根系间的竞争强度。(3)随着营养生态位竞争时间的延长,轻度磷胁迫和不同根构型邻株竞争下,27、28家系的根总生物量、总根长、总表面积、平均直径和总体积整体上有所增加,均表现为竞争区域显著大于非竞争区域;根冠比有所增加,地下根系的生物量比重增加;但营养生态位竞争后期根P含量整体小于胁迫前期,而茎和叶P含量在胁迫前期和后期无明显差异,可见随着生长介质中的P素逐渐被消耗,杉木为保证地上部分的生长而将较多的P素转移到地上部分。不同根构型邻株竞争和轻度磷胁迫促进了杉木的生长,因此在杉木人工林造林中可选择根构型差异大的27、28家系进行混交,以提高产量。