全 文 ： 收稿日期：2011-09-13
基金项目：江西省自然科学基金项目(2010GZN0148)、江西省教育厅科技计划项目(GJJ12608)及上饶师范学院植物学创新团队招标课题(1106)资助
作者简介：徐卫红(1961-)，女，江西玉山人，副教授，学士，从事植物生态学研究。E-mail: xwh321321@163.com

江西三清山濒危植物天女花种子特性研究
徐卫红，郭连金，徐芬芬，徐 兵
（上饶师范学院 生命科学学院，江西 上饶 334001）

摘 要：研究了江西三清山天女花种子的特性，结果表明：(1)三清山天女花种群种子雨自 10 月初开始，10 月
末结束，10 月中旬强度达高峰，玉京峰地段天女花种子雨持续时间较短；(2)产种率受母树冠层影响，即上层>
中层>下层；种子败育率高(49.4%～100.0%)；(3)主成分分析表明，乔木层盖度、大气湿度、光照因子以及土壤
含水量对天女花种子发育产生显著影响。
关键词：天女花; 种子特性；败育; 种子雨
Doi: 10.3969/j.issn.1009-7791.2012.01.006
中图分类号：Q945.34 文献标识码：A 文章编号：1009-7791(2012)01-0026-05

Seed Characteristics of Endangered Plant Magnolia sieboldii in Sanqing
Mountain of Jiangxi Province
XU Wei-hong, GUO Lian-jin, XU Fen-fen, XU Bing
(School of Life Science, Shangrao Normal University, Shangrao 334001, Jiangxi China)

Abstract: Seed characteristics of Magnolia sieboldii in Sanqing Mountain were studied. The results
showed that: 1) The seed of M. sieboldii in Sanqing Mountain began to fall early October, and
stopped the end of October. The intensity of M. sieboldii seed rain reached a peak in mid-October.
The time of M. sieboldii seeds falling in Yujing Peak was shorter than that in Sanqing Temple. 2) The
seed production rate of M. sieboldii was affected by the parent canopy, with the upper > middle >
lower. And the seed abortion rate of M. sieboldii was higher, between 49.4%～100%. 3) Principal
component analysis showed that the tree layer cover, atmospheric humidity, soil moisture and light
factor all have a significant impact on the seed development of M. sieboldii in Sanqing Mountain.
Key words: Magnolia sieboldii; seed characteristics; seed abortion; seed rain

天女花（Magnolia sieboldii）别名小花木兰、天女木兰，隶属于木兰科木兰属，为国家三级保护植
物，分布于辽宁、安徽、浙江、江西、福建北部、广西海拔1 600～2 000 m山地。该植物在医药、化工
业以及生物多样性维持中发挥着极为重要的作用[1]。由于天女花特殊的地理分布，长期以来涉及该种
的研究较少，尤其缺乏定量分析。到目前为止对天女花生物特征[2]、群落一般特征[3]、组织培养[4]、种
子后熟生理变化[5]以及化合物提取[6]等进行过初步研究，而在其它方面的研究近乎空白。近年来，由于
其生长环境遭到严重破坏，加上自然更新能力较弱，种质资源日趋濒危[2]，使该植物的繁殖和存活面
临严峻的挑战，设法实施有效保护已刻不容缓。
植物的天然更新是其种群得以延续和发展的前提，而种子雨阶段是植物天然更新的关键环节，关
系到植物种群的散布和定居[7]。自然条件下，在土壤中由种子转化成幼苗是一个非常关键的环节，它
往往关系到整个种群的盛衰状况[8]。天女花以种子繁衍后代，结实量较大，但在群落调查过程中发现，
经过环境筛选后的幼苗极少，即影响该种群繁衍扩展的最关键环节，应是产生种子并由种子落地到长
出幼苗这一阶段。本研究通过三清山天女花种子雨、产种率以及种子败育率分析，试图了解天女花在
天然状态下种子散布、质量，为合理保护和利用该资源提供理论依据。

2012,41(1):26-30.
Subtropical Plant Science
第 1 期 徐卫红,等：江西三清山濒危植物天女花种子特性研究 ﹒27﹒
1 研究地自然概况
江西三清山是中国第七个世界自然遗产地，国家 4A 级风景名胜区，位于德兴、玉山两县交界处，
处在信江与饶河分水岭地带，地理坐标为北纬 28°54′～28°57′，东经 118°00′～118°06′，最高峰为玉京
峰, 海拔 1 816.9 m，位于东北—西南走向的怀玉山脉东端，为信江河的发源地[9]。景区内主要有面东
和面西 2 条栈道，分别称为东海岸和西海岸。景区属亚热带湿润性季风气候，山上山下气候差异较大。
在山顶的三清宫处(海拔 1 532.8 m)，年均温 10.9 ℃，最热月均温 20.7 ℃，最冷月均温－0.6 ℃，年均
降水量 1 857.7 mm；山下则年均温 18.12 ℃，最热月均温 29.17 ℃，最冷月均温 6.00 ℃，年均降水量 1
840.9 mm[10]。植被以常绿阔叶林、常绿—落叶阔叶混交林、山顶矮林、针叶林、竹林等类型为主。天
女花大多散生于山顶矮林内，其伴生种有黄山杜鹃（Rhododendron maculiferum）、米心水青冈（Fagus
engleriana）、黄山栎（Quercus stewardii）、木蜡树（Toxicodenddron sylvestre）、黄山花楸（Sorbus amabilis）、
野珠兰（Stephanandra chinensis）等。
2 研究方法
2.1 样地设置及生态因子调查
在天女花分布区内选择有代表性的三清宫和玉京峰地段天女花种群为研究对象，分别设置 2 个样
地。天女花主要生长于溪流沿岸，故选取样地面积为 10 m×40 m 进行群落生态学调查（表 1），调查
内容包括：1）生境：地貌地形、土壤、坡向、坡位等。2）群落学特征：物种组成、高度、盖度、频
度等[11]。3）天女花个体定位：以样地一边为 X 轴，以其垂直边为 Y 轴建立平面直角坐标系，记录每
一株的坐标值，同时测定其胸径、高度和冠幅。4）群落内环境因子测定：在表 1 中，环境因子照度、
大气温度和大气湿度为 2010 年 10
月，分别在不同样地内固定位置，
测定 3 个日进程(7:00、10:00、13:00、
15:00、18:00)，取平均值；其中温
度、湿度和光照测定分别利用了
DHM2型通风干湿温度计和ZDS-10
型光照计，在距地面 0.5 m 处测定
[12]，然后取林内与林外的百分比[13]。
土壤水分测定样品于 10 月 2 日完成
取样，各样地沿对角线分别取 3 个
0～20 cm 土壤样品，作为测定水分
含量。
2.2 种子雨调查
2010 年 10 月，于果实成熟期种子散播前，在每个天女花林地内随机选择具有代表性的成年母树 3
株(表 2)，在林中空地上选择孤立母树 1 株。分别于母树树冠投影面积内的东、西、南、北向设置 1 个
1 m×1 m 的种子收集筐，收集筐用 4 根宽 5 cm 的木条作支架，筐内底部用纱布制成网，以防止种子
下落时反弹，筐底距地面约 1 m。另选择 1 处林窗，于其东、西、南、北向放置种子收集筐，共设置
40 个种子收集筐。种子雨开始后，每天收集并统计落于收集筐内的种子，至无种子落下为止[14]。
2.3 种子质量测定
将每个样地标定的母树，按树冠的上中下各随机选择 5 个果实，带回室内统计饱满和干瘪种子量，
采用四分法选取种子 50 粒，采用四唑（TTC）染色法检验种子活力[15]。
2.4 数据处理
对天女花各样地环境因子进行主分量分析，其中将坡向以北为 0 顺时针旋转 360°来赋值，以下坡
表 1 2010 年 10 月天女花林内环境因子
地 点 项 目 三清宫 玉京峰
样地号 Q1 Q2 Q3 Q4
海拔(m) 1321 1452 1634 1576
坡向(°) 西偏南 10 南偏东 21 西偏北 15 东偏南 8
坡度(°) 25 27 19 28
坡位 中 下 下 下
乔木层盖度 0.78 0.83 0.65 0.73
照度(%) 8.43 5.81 12.35 10.20
大气湿度(%) 121 115 135 127
大气温度(%) 84 85 87 93
土壤含水量(%) 35 42 40 41
第 41 卷 ﹒28﹒
位为 1，中坡位为 2，上坡位为 3 予以赋值[16]，以确定何种因子对其败育率影响较大。数据均用 SPSS 13.0
和 Excel 2003 处理。
表 2 样树生长状况
生长状况 地点 样地号 树号 胸径(cm) 树高(m) 冠幅(m)
三清宫 Q1 S1 10.4 4.6 6.5
S2 11.1 4.9 7.4
S3 11.0 5.0 6.8
S4 12.4 5.5 7.3
Q2 S5 13.0 5.8 8.5
S6 15.4 6.8 8.1
S7 18.8 8.4 10.2
S8 14.7 6.5 11.8
玉京峰 Q3 Y1 10.2 4.3 5.7
Y2 8.5 4.5 5.8
Y3 10.4 5.2 6.0
Y4 13.3 5.1 6.2
Q4 Y5 12.5 5.6 6.5
Y6 16.8 6.1 7.2
Y7 17.2 6.5 8.5
Y8 13.5 6.0 8.7
3 结果与分析
3.1 种子雨状况
三清山天女花果实成熟期为 9～10 月，成熟时果实开裂，但种子并不立即掉落，经过一段时间后
种子才掉落至地面。由图 1（其中 Y1-Y8、S1-S8为与表 1 对应样树林冠下，Y9、Y10、S9为林窗下）可
知，三清宫天女花种子雨平均强度（15.2±3.1 粒/m2·d），比玉景峰种子雨强度（12.4±2.0 粒/m2·d）
密度大，且差异达极显著水平（P＜0.01）。散播的种子多位于树冠投影范围内，少量因风力作用或山
坡倾斜而落至树冠以外。林窗和林缘空地的调查结果显示，三清宫天女花林窗仅在种子雨高峰期 10 月
11～14 日收集到 3.8±0.6 粒，玉京峰天女花林窗收集到 1.83±1.0 粒，玉京峰天女花林缘空地收集到
0
5
10
15
20
25
30
35
40
种
子
雨
强
度
(粒
/m
2 ) Y1
Y2
Y3
Y4
Y5
Y6
Y7
Y8
Y9
Y10
玉京峰
图1 天女花种子雨强度动态变化
0
10
20
30
40
50
60
1 4 7 10 13 16 19 22 25 28
日期(10月)
种
子
雨
强
度
(粒
/m
2 ) S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
S9
三清宫
第 1 期 徐卫红,等：江西三清山濒危植物天女花种子特性研究 ﹒29﹒
0.9±0.1 粒。从 10 月 2 日开始，种子开始从母树上落下，至 10 月底结束，10 月中旬是种子下落的高
峰期。玉京峰天女花种子雨持续时间比三清宫持续时间短 3～6 d。
3.2 种子质量
由表 3 可见，天女花果实平均出种率与冠层有一定关系，总体趋势上层产种率高于中层，中层高
于下层，三者差异均达极显著水平（P＜0.01, df = 239）。玉京峰天女花树冠上层产种率极显著高于三清
宫天女花树冠上层（P＜0.01, df = 119），中层显著低于三清宫树冠中层（P<0.05, df = 119），而下层极
显著低于三清宫树冠下层（P＜0.01, df = 119）。
种子败育对以有性生殖的植物来说形势尤为严峻。通过对天女花蓇葖果中饱满和干瘪种子数量的
统计发现，其种子亦存在败育现象，败育率 49.4%～100.0%（表 3），且玉京峰种子败育率高于三清宫，
两地天女花种子的最小败育率和最大败育率差异极显著（P＜0.01, df = 7）。
表 3 天女花果实出种率
平均出种率(%) 败育率(%) 地点 果数 上 中 下 平均败育率 最小败育率 最大败育率
15 72.6±10.5 25.8±6.3 1.6±1.2 85.1±15.9 71.6 100.0
15 58.3±8.1 31.1±10.8 10.6±8.4 77.1±16.3 63.5 95.1
15 64.7±12.3 28.4±5.7 6.9±3.4 78.8±12.5 65.1 89.6
15 63.5±9.5 18.1±6.5 18.4±8.9 84.3±13.2 78.8 93.6
15 62.6±10.3 21.8±7.5 15.6±7.5 79.6±16.8 66.3 95.1
15 56.4±9.7 35.1±12.4 8.5±6.3 80.6±14.5 67.6 96.4
15 54.4±6.4 40.2±9.7 5.4±3.8 73.6±13.4 68.8 100.0
15 56.5±7.9 35.1±6.7 8.4±5.2 79.6±10.8 67.7 94.8
玉京峰
15 42.7±10.3 30.9±12.8 26.4±6.5 65.5±12.1 52.2 70.8
15 53.2±6.5 29.7±7.3 17.1±5.7 63.2±4.5 56.2 67.0
15 45.2±5.1 32.4±6.8 22.4±10.2 57.5±3.8 50.7 65.5
15 46.4±4.5 28.4±5.1 25.2±8.5 59.9±4.1 54.7 63.0
15 51.7±8.6 31.1±10.0 17.2±6.3 72.3±5.7 65.5 78.8
15 43.9±7.4 38.7±8.4 17.4±8.5 61.5±4.2 55.9 68.3
15 51.1±5.8 36.3±6.5 12.6±5.2 65.5±6.3 51.9 70.8
三清宫
15 42.7±3.5 37.5±5.4 19.8±4.1 53.5±4.9 49.4 63.2
3.3 种子败育的影响因子分析
种子发育易受不良气候、生态和生理等因素的影响而出现败育。为探讨天女花种子败育的影响因
素，我们选择了 9 个相对独立的
环境因子进行因子分析，结果表
明，前两个主分量累积贡献率达
90.973，其中在第一主分量中，
乔木层盖度(负荷量为－0.990)、
大气湿度(负荷量为 0.982)和光
照(0.960)对天女花的种子败育
起着决定作用，三者决定着天女
花种子质量，即较高光强和较大
湿度可降低天女花种子的败育
率(表 4)。第二主分量对天女花
产生较大影响的是土壤水分
(0.978)，故土壤含水量较高对天
女花种子发育较为有利。
表 4 不同环境因子的贡献率和主分量值
主分量 环境因子
1 2
乔木层盖度 －0.990 －0.101
大气湿度(%) 0.982 0.124
光照(%) 0.960 0.106
坡度 －0.835 0.464
坡位(S) 0.812 －0.578
海拔(m) 0.728 0.624
大气温度(%) 0.273 0.890
坡向 0.497 －0.859
土壤含水量(%) 0.476 0.978
特征根λ 5.109 3.079
累计贡献率 56.391 90.973
第 41 卷 ﹒30﹒
4 结 论
三清山天女花种群种子雨自 10 月初开始，10 月末结束。高海拔的玉京峰种群种子雨持续时间短于
低海拔三清宫地带，其强度也低于低海拔的天女花种群。
三清山天女花种群产种率受母树冠层影响，总体趋势为上层＞中层＞下层，且玉京峰和三清宫两
地段产种率各层存在显著差异。
对天女花生境因子进行主成分分析，表明乔木层盖度、大气湿度及光照因子对天女花的种子发育
产生显著影响，其中乔木层盖度对种子发育产生负面影响最大，光照、大气湿度及土壤含水量产生显
著正面影响。
尽管天女花是一种耐阴植物，但进行生殖生长也需要一定强度的光照，因此建议对生境中其他物
种进行间伐、择伐，增加天女花母树的光照，以提高花果产量。采集天女花种子进行苗圃种植时应注
意相关因子的影响。
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