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光照、水分以及营养物质等植物生长所需的资源在环境中多呈斑块化、异质化分布。普遍存在的环境异质性加大了植物获取必需资源的难度。而克隆植物分株间的连接结构(根状茎,匍匐茎等)使得资源的转移和共享变得可能,这种资源的分配被称为克隆整合(Clonalintegration)。克隆植物通过分株间克隆整合缓解资源异质性带来的选择压力,提高克隆片段的生存与生长,同时可为子代分株提供支持。克隆整合被认为是克隆植物维持生态优势的重要手段。根际作为植物根系与土壤的交互界面,存在着广泛的物质交换。植物光合产物以根际沉积(Rhizodeposition)的形式释放到土壤环境中,成为土壤微生物主要的可利用碳源以及结构物质。而土壤微生物对顽固有机质的降解为植物的生长提供了重要的营养来源。本文以为根状茎克隆植物白夹竹为例,研究克隆整合对遭受光照胁迫分株根际氮素转化及有效性的影响。白夹竹克隆片段包含—个母本分株(mother ramet)和一个子代分株(offspringramet),母本(子代)分株置于全光照,而子代(母本)分株置于80%遮荫环境,同时,分株间根状茎保持连接或者割断处理。本文主要探讨克隆整合对白夹竹遮荫分株(子株,母株)根际氮素转化过程及有效性的影响,以及同化产物的传输方向对氮素转化过程的不同影响,同时探讨功能基因丰度与根际生态过程的相关性,这对揭示克隆整合的生态适应具有重要指导意义。本文的主要结果如下:1)克隆整合显著促进了遮荫分株根际土壤C有效性,但是似乎削弱了 N有效性。克隆整合显著增加了遮荫分株的根际土壤溶解性有机碳(DOC)含量,并进而导致了遮荫分株根际土壤微生物生物量碳、氮(MBC、MBN)的增加。同时,克隆整合也增加了胞外N-乙酰基-β-氨基葡萄糖苷酶(NAGase)、脲酶(Urease)活性,并且资源的不同传输方向(acropetal、basipetal)也对遮荫分株根际氮矿化速率(Nmin)和硝化速率(Nnitri)也产生了不同的影响。2)对16S rDNA V3、V4可变区的测序结果表明,细菌可操作分类单元(OTUs)归属于 13 个门,415 个属。其中Nitrosomonadaceae(uncultured),Nitrospira,Nitrospinaceae(uncultured),Xanthobacteraceae(uncultured),Bradyrhizobium是与根际土壤氮素转化相关的菌群,其相对丰度较小(最高值为11.8%)。基于OTUs的主成分分析(PCA)表明,根状茎割断或连接处理的遮荫分株根际土壤微生物群落组成并没有发生显著变化,这表明本研究中克隆整合对遮荫分株的根际微生物群落组成没有产生显著性影响。3)克隆整合显著提高了连接的遮荫分株根际的功能基因丰度。氨氧化细菌氨单加氧酶基因(AOB amoA)丰度远远超过氨氧化古菌氨单加氧酶基因(AOA amoA)丰度及固氮酶基因(nifH)丰度。功能基因丰度、根际生态过程的相关性在不同传输方向处理中不同,同时遮荫分株(子株,母株)根际土壤功能能基因丰度与N有效性存在着显著负相关关系。克隆整合促进了遮荫分株根际土壤的C有效性和微生物生物量,进而刺激了根际土壤有机质周转过程。并且同化产物的传输方向(顶向,基向)对遮荫分株根际氮素转化过程有着不同影响。同时遮荫分株根际土壤功能基因丰度的变化以及功能菌群在土壤的微弱比例可能某种程度上解释了克隆整合作用对遮阴分株根际土壤微生物群落不显著影响的现象。