全 文 :不同密度对五角枫二年生苗生长和色素含量的影响
黄云鹏
(福建林业职业技术学院, 福建 南平 353000)
摘要:对五角枫进行不同密度(60、90、120 和 150 万株·hm-2)的五角枫苗木培育。二年后进行生长调查发现,密度为 120
万株·hm-2苗高最大,90 万株·hm-2的次之,而 60 和 150 万株·hm-2的苗高最小;密度为 60、90、120 万株·hm-2的五角枫苗
平均地径没有显著差异,而显著大于密度为 150 万株·hm-2的五角枫苗。对苗木生长季(7 月底至 9 月底)叶的色素含量进行
测定发现,五角枫苗叶绿素含量不断下降,花青素含量不断上升。 高密度培育(150 万株·hm-2)的五角枫苗花青素含量上升
最大,而低密度(60 万株·hm-2)的上升最小。 因此,考虑苗木生长状况,应优先选择 120 万株·hm-2的培育密度,而考虑苗木
的变色效果,则应选择 150 万株·hm-2的培育密度。
关键词:五角枫;彩叶植物;苗高;地径;叶绿素;花青素
中图分类号:Q943.1 文献标识码:A 文章编号:1673-4343(2010)06-0581-04
Effects of Different Densities on the Growth and Leaf Pigment Concentrations
of Acer mono maxim Seedling after 2-Year Cultivation
HUANG Yun-peng
(Fujian Foresty Vocational and Technical College, Nan ping 353000,China)
Abstract:Acer mono maxim seedlings were cultivated in different densities (0.6、0.9、1.2 and 1.5 million stems·hm-2,
respectively)in Laizhou Forest Experimental Farm of Fujian Province. The survey after 2 years growth revealed that the highest
mean height occurred in the seedlings in 1.2 million stems·hm-2, followed by the seedlings in 0.9 million stems·hm-2, and the
lowest was in the 0.6 and 1.5 million stems·hm-2; the average ground diameters for the seedlings in different cultivation densities
were not significantly different among 0.6, 0.9 and 1.2 million stems·hm-2, but were significantly lower for the seedlings in 1.5
million stems·hm-2. The result of pigment determination showed that there was a continuous rise for the leave chlorophyll
concentration and a decline for the anthocyanin during the seedlings growing season. The rise of leave anthocyanin concentration
could be the main reason for Acer mono maxim leave changing color in the autumn. The highest increase of leave anthocyanin
concentration was observed in the highest cultivation densities (1.5 million stems·hm-2), and the lowest increase was in the lowest
cultivation densities (0.6 million stems·hm-2). Hence, it is optimum to select seedling cultivation density of 1.2 million stems·hm-2
to achieve high growth rate, and 1.5 million stems·hm-2 to yield the best effect of color changing.
Key words: Acer mono maxim; color-leaved plant; seedling height; ground diameter; chlorophyll; anthocyanin
彩叶植物在生长季内能发生色彩变化, 具有
一般绿色植物所不具备的绚丽多彩的叶色, 成景
快、栽培容易、观赏期,能构成多姿多彩的园林色
彩, 在现代城市园林绿化中发挥着越来越重要的
作用。 目前对彩叶植物的繁育技术和在园林中的
应用已有较多的研究 [1-4],但对彩叶植物生理、生态
学特性, 特别是有关彩叶植物叶色形成机理等的
研究仍然较少[5]。 胡永红等认为叶色变化主要是由
光合产物的变化, 引起植物叶片内各种色素的比
例发生变化,致使叶片呈现不同色彩 [6]。 而对不同
培育模式,如不同培育密度苗木的生长情况、生长
季色素含量的变化以及培育密度对色素含量影响
的研究尚未见报道。
五角枫( Acer mono maxim) 别名色木 ,为槭树
科落叶乔木。 树形优美,叶、果秀丽,夏季有丰盛浓
茂的绿叶,入秋后叶色变为红色或黄色,宜作庭院
收稿日期:2010-10-17
基金项目:福建省林业厅 2003 年花卉种苗攻关项目(闽林[2005]种函 4 号)
作者简介:黄云鹏(1964-),男,福建邵武人,副教授。
2010 年 12 月
第 27 卷 第 6 期
三 明 学 院 学 报
JOURNAL OF SANMING UNIVERSITY
Dec. 2010
Vol.27 No.6
DOI:10.14098/j.cn35-1288/z.2010.06.008
绿化树种 [7],与其它秋色叶树种或常绿树配植,彼
此衬托掩映,可增加秋色之美。 本试验以彩叶植物
五角枫为对象, 研究五角枫不同培育密度下苗木
的生长情况以及生长期中的色素动态变化, 探索
彩叶植物的呈色机理, 为选择最佳的彩叶树种苗
木培育模式提供理论依据。
1试验地概况
试验地设在福建林业科学研究院来舟林业试
验场林坑工区后坑苗圃。该地位于北纬 26°38′、 东
经 117°57′, 属于中亚热带东南季风型气候。 年平
均气温为 19.3 ℃, 年降水量 1 697.7 mm, 年蒸发
量 1 483.4 mm, 绝对最低温-6.5 ℃, 绝对最高温为
41.0 ℃ , 无霜期长达 300 d。
2 试验材料和方法
2006年 5月中旬从福建南平芒砀山采集五角
枫幼嫩枝条, 在均质苗圃土上进行扦插育苗。 扦插
成活后, 及时除草、 间苗, 育苗密度分为 60、90、
120 和 150 万株·hm-2,随机区组排列,每小区面积
为 2 m2,重复 5次, 按常规育苗进行管理。 2008年
7 月 31 日在各密度区内随机选择 25 株苗木测量
其树高、地径, 并分别各密度区收集 25 片健康、生
长一致的叶片带回实验室。 其后每 15 d收集新鲜
叶片一次,2008年 9月 29 日为最后一次叶片收集
时间。 把带回实验室的叶片先用湿巾擦干净,吸水
纸吸干叶片上的水,去除叶片主脉,剪成 1-2 mm
碎片。 用 UV-7200 型分光光度计,按参考文献[8]
和[9]的方法分别测定叶绿素和花青素含量,重复 3
次。统计分析用 SPSS13.0软件,应用 t 检验进行苗
高、地径、叶绿素和花青素含量均值比较(显著性
为 p<0.05)。
3 结果与分析
3.1 二年生五角枫苗生长情况
二年生五角枫苗生长情况见表 1。。 经过两年
的培育,育苗密度为 120 万株·hm-2的五角枫苗表
现出了良好的长势, 其平均苗高居于 4 种育苗密
度的苗木之首, 密度为 90 万株·hm-2的五角枫苗
次之,60 和 150 万株·hm-2 的五角枫平均苗高最
小。 密度为 60、90和 120万株·hm-2五角枫苗木地
径没有显著差异 (p﹤0.05), 仅密度为 150 万株·
hm-2的苗木显著较小,见表 1。
3.2 二年生五角枫苗生长季色素含量动态
3.2.1 叶绿素含量动态
从 7 月底到 9 月底, 不同密度五角枫的叶绿
素含量呈现下降趋势, 其中从 7 月底到 9 月中旬
变化较小,9 月中旬后叶绿素含量下降幅度较大
(图 1)。 7 月底第一次收集的五角枫叶绿素含量差
异不显著(p﹤0.05), 而 9 月底最后一次收集的五
角枫叶绿素含量以密度为 150 万株·hm-2 的苗叶
绿素含量最低,90 和 120 万株·hm-2五角枫苗叶绿
素含量没有显著差异, 而密度为 60 万株·hm-2苗
的叶绿素含量最高,如图 1。
密度/万株·hm-2
表 1 不同密度二年生五角枫苗生长情况(n=25)
平均树高/cm 平均地径/cm
60
90
120
150
103.4c
108.5b
110.8a
104.3c
0.77a
0.75a
0.76a
0.71b
注:同一列中不同字母表示具有显著差异(p﹤0.05)
(注:d1-60 万株/hm2, d2-90 万株/hm2 , d3-120 万株/hm2 , d4-150 万株/hm2)
三 明 学 院 学 报 第 27 卷
图 1 两年生五角枫苗生长季叶绿素含量动态
五角枫生长季花青素含量
花
青
素
量
含
量
/m
g·
g-
1
时间/日
582- -
3.2.2 花青素含量动态
从 7 月 31 日到 9 月 29 日, 五角枫苗叶的花
青素含量都显示上升的趋势(图 2)。 整个 8 月份,
不同密度苗木叶的花青素含量变化较小, 到 9 月
份花青素含量均有较大幅度上升。 第一次收集的
叶的花青素含量在 90 和 120 万株·hm-2、60 和 150
万株·hm-2苗之间没有显著差异, 而 90 和120 万
株·hm-2苗的花青素含量要显著的大于 60 和 150
万株·hm-2的(p﹤0.05)。最后一次收集的叶的花青
素含量则表现为密度 150 万株·hm-2 苗显著高于
密度 90 和 120 万株·hm-2,密度 60 万株·hm-2苗的
花青素含量最小,如图 2。
图 2 两年生五角枫苗生长季花青素含量动态
(注:d1-60 万株/hm2, d2-90 万株/hm2 , d3-120 万株/hm2 , d4-150 万株/hm2)
4结论与讨论
在 4 种不同培育密度 (60、90、120 和 150 万
株·hm-2)的五角枫苗木中,高密度培育(150 万株·
hm-2)的五角枫苗在叶变色期间可以获得最高的生
长季花青素含量,即最好的彩叶效果;而低密度培
育(60 万株·hm-2)的五角枫苗获得较大的地径,但
是最低苗高和最低生长季的花青素含量变化;中
等密度培育(90 和 120 万株·hm-2),特别是 120 万
株·hm-2的培育密度苗高和地径都是最大,生长季
花青素含量也居于中间水平。 因此,考虑苗木生长
状况, 应优先选择 120 万株·hm-2的培育密度,而
考虑苗木的变色效果,则应选择 150 万株·hm-2的
培育密度。 120万株·hm-2的培育密度的五角枫苗
木生长良好且变色期间花青素含量具有较高的水
平,是兼顾生长状况和呈色效果的最佳密度选择。
低密度(60 万株·hm-2)的五角枫平均苗高最
低,显著的小于其它更高密度培育的五角枫苗木。
这可能是由于苗木的生长过程中局地的环境条件
发生了较大的变化, 影响了不同密度培育苗木的
生长状况。 苗木生长初期, 由于低密度区内植株
小,分布较为稀疏,尚未形成具有调节功能的局部
小环境;而高密度区由于植株间相互庇荫,形成较
为优越的局部环境, 有利于苗木高生长。 低密度
(60 万株·hm-2) 的五角枫平均地径是四种培育密
度苗木中最大的,但与中等密度苗木(90 和 120 万
株·hm-2)没有显著差异(p﹤0.05),而显著大于高
密度的苗木(150 万株·hm-2)。 赖文胜等(2001)对
在同一区域不同密度培育的长序榆苗木研究中也
发现,随苗木的生长,植株间产生相互拥挤现象,
造成营养空间不足, 苗木间的竞争导致对地径生
长较早产生了抑制,而此时低密度区通风、透光条
件较好,苗木生境较优越[10]。 这可能是高密度五角
枫苗木平均地径显著较小的主要原因。 中等密度
苗木(90 和 120 万株·hm-2),特别是 120 万株·hm-2
的培育密度,无论苗高和地径,都处于较高的水平
(表 1),因此是培育五角枫壮苗的最佳密度选择。
叶片里除含有叶绿素外, 还含有能使叶片变
色的胡萝卜素、叶黄素和花青素等色素 [11]。 本研究
中色素含量观测期 7 月 31 日到 9 月 29 日经历了
夏秋交替, 五角枫苗木呈现叶绿素含量下降而花
青素含量上升的现象(图 1,2)。 这可能是由于夏季
时树木光合作用强烈, 五角枫叶片的叶绿素在叶
片里占优势 ,但随秋季来临 ,气温下降 ,树体内
代谢发生变化, 以此来适应外界的不良条件,表
现为叶绿素含量不断下降而花青素含量不断升
黄云鹏:不同密度对五角枫二年生苗生长和色素含量的影响第 6 期
五角枫生长季叶青素含量
叶
青
素
量
含
量
/m
g·
g-
1
时间/日
583- -
高 [12,13]。 花青素,又称花色素,是苯并吡喃衍生物,
属于酚类化合物, 常与一个或多个葡萄糖、 鼠李
糖、半乳糖、阿拉伯糖等通过糖苷键形成花色苷,
是自然界一类广泛存在于植物中的水溶性天然色
素 [11],也是树木叶片中的主要呈色物质,在植物细
胞液泡不同的 pH 值条件下, 呈现不同的颜色 [12]。
其颜色的深浅与花青素的含量呈正相关性 [11]。对五
角枫叶片的颜色变化的观测亦表明, 叶的颜色变
化与这种色素含量的变化是一致的,因此,花青素
含量的变化可能是五角枫秋季变色的主要原因。
研究中发现, 尽管不同密度培育的五角枫苗
木从夏季到秋季, 叶绿素含量都不断下降而花青
素含量不断上升,但是变化的幅度并不一致。 高密
度(150 万株·hm-2)苗木叶片的色素含量变化较为
剧烈,低密度的较为缓和(60 万株·hm-2),中等密
度的色素含量变化居中(90和 120万株·hm-2)。 这
可能是由于高密度培育的苗木争夺有限的养分,
水分和光资源有关。 已有多个研究表明花青素的
含量受许多因子的影响,如低温、缺氧和缺磷等不
良环境也会促进花青素的形成和积累 [14-15]。 因此,
为深入了解不同密度五角枫叶片的呈色机理,需
要设计控制实验进一步研究。
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(责任编辑:朱联九)
三 明 学 院 学 报 第 27 卷584- -