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中山陵园乳源木莲复层混交林群落抑菌功能研究



全 文 :科技园地 Academic Field
PR ACTICA L FORES TRY TECHNOLOGY 3 
二〇〇七年第十二期 林业实用技术
中山陵园乳源木莲复层混交林群落抑菌功能研究
李晓储1  徐海兵2  何开跃3  万志洲2  黄利斌1
(1.江苏省林业科学研究院 南京 211153;2.中山陵园管理局 南京 210014;
3.南京林业大学森林资源与环境学院 南京 210037)
*基金项目:国家“十一五”林业科技
支撑计划专题《长三角城市森林建设技术
试验示范》(2006BAD03A1702)协作研究
和江苏农业三项工程项目子项目《耐寒常
绿阔叶优良保健新树种的引进利用》
(SX2003-77)研究内容之一。
第一作者:李晓储 , 江苏省林业科学研
究院研究员 ,中山陵园管理局园林处技术
顾问 ,南京林业大学兼职教授 , 从事林木引
种栽培与良种选育及城市林业建设研究。
[摘要]  研究表明 , 供试群落有明
显抑菌功能。在生长季节 9∶30—
10∶00典型时段 ,与距离群落 40 m
的景区道路空地相比 ,春 、秋抑菌效
果最佳 ,空气中细菌含量减少 1 979 ~
3 941 个/m3 , 抑菌率达 82.85%~
86.86%。与距群落 500 ~ 600 m 景
区出口处空地相比 , 空气中细菌含
量减少 3 803 ~ 7 768个/m 3 ,抑菌率
达 90.49% ~ 92.67%。一年中以
5—7月和 9 月最佳 , 8 月 、4 月 、12
月和 3 ~ 4月抑菌效果较差。1天中
出现 2 个抑菌高峰即 10 ∶00 和
14∶00 , 12∶00—14 ∶00 抑菌呈现
负值。叶挥发物抗菌活性测定证
明 ,乳源木莲对金黄色葡萄球菌和
大肠杆菌有较强的抗菌活性。
[关键词]  乳源木莲 异龄复层混
交林 群落 抑菌功能 中山陵
乳源木莲[ Manqlietia yuyua-
nensis Law , Bull , Bot. Res.
(Harbin)] 是木兰科木莲属重要常
绿乔木树种 ,原产安徽 、浙江南部 ,
湖南 、江西 、福建 、广东北部等地 ,生
长在海拔 700 ~ 1 200 m 的林中[ 1] 。
干形直 ,材质优良 ,生长较快;在适
生立地 ,速生 、丰产性状显著;树形
美观 ,树冠浓郁 ,枝繁叶茂 ,四季翠
绿 ,花大而美丽 ,是用材与庭园绿化
兼优的珍贵观赏阔叶树种[ 1—3] 。为
了发掘它在城市森林建设与城镇绿
化中的应用潜力 ,我们自 2001起开
展了引种栽培研究 。
南京中山陵园地处北亚热带江
苏南部宁镇丘陵 ,南京东郊紫金山
地区 。随着现代化建设推进与城市
发展 ,紫金山已成为“城中之山” ,中
山陵园风景林已成为“城中之林” ,
它在保障生态环境 ,提升都市形象
方面正在发挥着重要环境生态支撑
作用 。根据景区正逐步演替为针阔
混交林和落叶阔叶林的现状 ,为适
应现代城市发展与提高人民生活质
量对生态景观的需要[ 4—5] ,我们采用
异龄复层混交技术 ,在遭受松材线
虫危害的针阔混交疏林内引入乳源
木莲 ,利用其幼龄的耐阴性[ 3] ,构建
北亚热带含常绿成份的落叶阔叶混
交林群落[ 5] ,以提高生态风景林的
景观质量及功能。
根据许多森林植物能分泌出挥
发性的杀菌素 ,具有抑制和杀灭有
害细菌 ,减少森林群落空气中含菌
量的卫生保健功能[ 6—8] ,特对景区构
建的乳源木莲复层混交林群落的抑
菌功能进行了研究 ,以期为构建景
观保健型的地带性生态风景林提供
科学依据 。
1 材料与方法
1.1 供试林分群落情况
供试乳源木莲产地为湖南新
宁。2001年调种在江苏省林业科学
研究院育苗 ,当年冬在-5 ~ -6 ℃
极端低温条件下 ,苗木(叶片)有一
定轻度受冻 ,2年生以后未见明显冻
害。2003年用 2 年生带土球苗木 ,
定植于中山陵园景区遭受松材线虫
病危害形成的松阔混交疏林内。林
分立地条件为山麓缓坡地 ,坡度 5°,
坡向南;土壤为含石量 25%的石砾
土 ,有效土层厚度 50 cm 。林分林龄
40 a ,树种组成为 6枫香 、4湿地松 ,
郁闭度 0.55;上层松阔乔木树高
8.50 ~ 16.00 m , 枝 下 高 5.20 ~
8.00 m 、胸径 14.0 ~ 24.0 cm , 下层
乳源木莲林龄 3 a、树高 3.50 m 、胸
径 4.6 cm 、枝下高 0.80 m(见表 1)。
栽后 3 a 已形成较稳定的异龄复层
混交林群落。2005—2006年进行抑
菌功能测定。
1.2 研究方法
主要研究复层林下层乳源木莲群
落的抑菌功能。用自然沉降法[ 8]采集
林内乳源木莲树冠高度 1.50 ~ 1.60 m
处(接近人体呼吸高度)的空气含菌
量 ,测定乳源木莲群落的抑菌功能。
对照区选择 2 个:对照 1 为距
离供试混交林群落 40 m 的景区道
路空地;对照 2 为参考对照 ,为距混
交林群落 500 ~ 600 m 的陵园景区
出口处空地(市区公路地段)。每处
理重复 6次。采样皿规格 90 mm×
18 mm ,置于空气中 15 min ,细菌培
养基为牛肉膏蛋白醇酱培养基 ,培
养温度为 37 ℃,时间 45 h。测定方
法详见文献[ 8—9] 。
DOI :10.13456/j.cnki.lykt.2007.12.023
科技园地 Academic Field
4  PR ACTICAL FORES TRY TECHNOLOGY
二〇〇七年第十二期 林业实用技术
表 1 供试乳源木莲复层异龄混交林林分结构与生长情况
混交
群落
林龄
/ a
上层林松阔 下层乳源木莲
郁闭度  密度 (株/hm2) 
树种
组成
H
/ m
D1.3
/ cm
H′
/ m
W
/ m
林龄
/ a
密度株
/ hm2
保存
率/ %
H
/ m
D1.3
/ cm
H′
/ m
W
/m
乳源木莲
+松阔 40 0.55 330
4 湿地松 
6枫香 
8.50
16.00
14.0
24.0
5.20
8.00
3.00
7.00 3 ~ 2 2 400 903.50 4.6 0.80 2.30
说明:H′为林木平均枝下高 ,W 为平均冠幅。
表 2 乳源木莲复层混交林群落抑菌功能的日进程时段变化
测定时段
空气细菌含量(个/m3) 抑菌效果
乳源木莲群落 道路空地(对照 1)
抑菌量
(个/ m3)
抑菌率 P
/ %
8∶00 1 075.0 1 415.0 340.0 24.03
10∶00 891.0 2 438.0 547.0 63.45
12∶00 996.0 524.0 -472.0 -90.08
14∶00 708.0 786.0 -78.0 -9.92
16∶00 1 258.0 2 857.0 1 599.0 55.97
18∶00 1 179.0 2 670.0 1 491.0 55.84
平均 1 018.0 1 719.0 572.0 33.28
方差分析 含菌量时段 F=38.30
▲▲
抑菌率时段 F=37.10▲▲ (F 临界 0.01=3.29)
说明:测定天气晴 、高温 ,最高气温 36 ℃,相对湿度 50%~ 55%。
  选晴朗天气进行测定。日进程
测定 ,每隔 2 h测定 1次 ,即8∶00—
18∶00时段 。季节测定 , 每个月中
旬选 3个晴天测定 ,取平均值分析。
测定时段 ,根据笔者研究[ 9—10] ,选择
上 午 抑 菌 率 较 高 的 9∶30—
10∶00[ 9—10] 。同时 ,着重分析乳源木
莲春 、夏 、秋三季的树高年生长第 1
次峰值期 、生长低谷期和第 2 次生
长峰值期的抑菌季节效应[ 11] 。
此外 ,还于春季幼树树高生长
峰值期(5月中旬)采集乳源木莲幼
树叶提取叶挥发油 , 作了抗菌活性
测定 。方法见文献[ 7—8] 。
1.3 计算方法
(1)每立方米空气中细菌群落
含量:按公式 E=5 000N/A ×T 计
算[ 8 ~ 10] 。式中:E —单位体积中空气
中的含菌株数(CFU/m3);N —培养
皿细菌群落的平均数 ,A —培养皿面
积(cm2), T —采集空气时打开培养
皿盖的时间(min)。
(2)混交林群落抑菌率:按照
P(%)=(对照值-测定值)/对照值
×100计算 。
(3)日进程时段差异:用双因素
方差分析法进行了统计分析 ,因数
表较多 ,文内仅列出时段 F 检验值。
2 结果与分析
2.1 乳源木莲复层混交林群落抑
菌功能的变化
测定结果表明 , 在晴热的夏季
(2005年 6月中旬)典型天气 ,除正
午 12∶00—14∶00 外 ,各时段所有
群落均有显著的抑菌功能。
与对照 1 景区相比 ,混交林群
落抑菌量达 340 个/m3 ~ 1 599
个/m3 ,以 16∶00 最大。抑菌率达
24.03%~ 63.45%,以 10∶00时段
最高 , 为 63.45%, 其次为16∶00—
18∶00时段 ,达 55.97%~ 55.84%,
而在 12∶00 —14∶00抑菌效果差 ,
均出现了负值。这可能与烈日强光
照射使对照采样层空气含菌量急剧
减少有关(见表 2)
2.2 乳源木莲复层混交林群落抑
菌功能的季节效应
由表 3 测定结果(2005 年)可
知 ,与对照 1 相比 ,夏季的 9∶30—
10∶00时段 , 群落抑菌量达 2 195
个/m3 ,抑菌率达 94.18%;秋季群落
抑菌量和抑菌率分别达 4 456个/m3
与 81.39%。 秋 季 的 15∶30—
16∶00时段抑菌效果最佳 ,抑菌量
达 5 179个/m3 ,抑菌率为 90.38%。
从表 4 测定结果(2006 年)看
出 ,春 、夏 、秋三季供试混交林群落
在 9∶30—10∶00 峰值时段均有明
显的抑菌功能。与对照 1 相比 ,空
气含菌量减少了 1 979.0 个/m3 ~
3 941.0个/m3 , 以秋季减少最多。
抑菌率达 79.99%~ 86.80%,抑菌
率以春季最高。与对照 2 相比 ,抑
菌量达 3 748 ~ 7 768个/m3 ,抑菌率
达 86.67%~ 92.67%。抑菌量以秋
季最多 ,抑菌率为春季最高。
2.3 乳源木莲复层混交林群落抑
菌功能的季节变化
2.3.1 空气含菌量的季节变化 
测定结果(见图 1)表明 , 复层混
交林群落各月空气中的细菌含量
均低于对照 1 。其差异在 5 月 、6
月 、9 月和 7 月最为明显 , 12 月 、
2 月 、3 月差异较小 ,由此可见 ,乳
源木莲混交林群落各月都有抑菌
功能 。
2.3.2 抑菌率的季节变化 从图 2
看出 ,乳源木莲复层混交林群落抑
菌率季节变化呈多峰型 ,全年各有 4
个抑菌高峰和低峰。抑菌高峰分别
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PR ACTICA L FORES TRY TECHNOLOGY 5 
二〇〇七年第十二期 林业实用技术
   表 3 乳源木莲复层混交林群落不同季节的抑菌功能 (2005 年度)
测定
处理
夏 季(7 月) 秋 季(9月)
9∶30~ 10∶00 9∶30 ~ 10∶00 15∶30 ~ 16∶00
空气细菌
(个/ m3)
群落抑菌
(个/ m3)
抑菌率 P
/ %
空气细菌
(个/ m3)
群落抑菌
(个/ m3)
抑菌率 P
/ %
空气细菌
(个/m3)
群落抑菌
(个/ m3)
抑菌率 P
/ %
乳源木莲群落 135.0 2 195.0 94.18  1 019.0 4 456.0 81.39  551.0 5179.0 90.38
对照 1 2 330.4 — — 5 475.0 — — 5 730.0 — —
表 4 乳源木莲不同生长季复层混交林群落的抑菌功能 (2006 年度)
测定
处理
春季(5 月) 夏季(7 月) 秋季(9月)
9∶30~ 10∶00 9∶30 ~ 10∶00 9∶30 ~ 10∶00
空气细菌
(个/ m3)
群落抑菌
(个/ m3)
抑菌率 P
/ %
空气细菌
(个/ m3)
群落抑菌
(个/ m3)
抑菌率 P
/ %
空气细菌
(个/m3)
群落抑菌
(个/ m3)
抑菌率 P
/ %
乳源木莲群落 301.0 1 979 86.80 577.0 2 306 79.99 816.0 3 941 82.85
对照 1 2 280.0 — — 2 883.0 — — 4 757.0 — —
对照 2 4 104.0 -3 803 92.67 4 325.0 -3 748 86.67 -8 584.0 -7 768 90.49
  *对照 2 栏中的抑菌量和抑菌率是测定群落与对照 2 相比。
表 5 乳源木莲叶挥发油的抗菌活性
复层混交林
群落树物种
抗菌活性(抑菌圈直径/ mm)
2005 年春(5月上旬)采样 2006 年春(5 月中旬)采样
金黄色
葡萄球菌 大肠杆菌
金黄色葡
萄球菌 大肠杆菌
乳源木莲 1.50(+++) 1.05(++) 1.15(++) 1.10(++)
*抗菌活性根据抑菌圈直径大小评价 ,评价标准按参考文献[ 7 ~ 8] 。晴天采样。
在 5月 、9月 、11 月和 1 月 ,低峰在
12月 、4月 、8月和 10月。就抑菌量
和抑菌率综合分析来看 , 5 —7 月和
9月群落抑菌功能最强 。
图 1 乳源木莲+松阔群落空气
含菌量的季节变化
图 11 乳源木莲+松阔群落
抑菌率的季节变化
2.3.3 抗菌活性测定结果 2005
—2006年分别于春季乳源木莲树高
年生长峰值期(5月中旬)采取幼树
叶样 , 提取挥发油 , 用平板测定
法[ 7—8]测定其抗菌活性 ,结果表明乳
源木莲叶挥发油对金黄色葡萄球菌
和大肠杆菌均有较强的抗菌活性
(见表 5)。由此证明 ,群落的抑菌功
能与乳源木莲叶挥发物有较密切的
关系 。
3 小结与讨论
(1)乳源木莲异龄复层混交林
群落有明显的抑菌功能 。典型晴朗
天气条件下 ,一天中有两个抑菌高
峰 ,分别在 10∶00 和 16∶00 时段
出现 。生长季内 9∶30—10∶00典
型峰值时段 ,春季 5月 ,秋季 9月抑
菌率 最高 , 与 对照 1 相比 , 达
86.80%~ 82.85%;抑菌量为 1 979
~ 3 491个/m3 。与对照 2相比 ,空气
细菌含量减少 3 803 ~ 7 768个/m3 ,
抑 菌 率 达 92.67% ~ 90.49%。
一年中抑菌效果最佳时期为 5—7
月和 9月 。
(2)幼树叶挥发油抗菌活性测
定表明 , 乳源木莲叶挥发油对革兰
氏阳性细菌金黄色葡萄球菌和革兰
氏阴性细菌大肠杆菌都有较强的抗
菌活性。从而认为复层混交林群落
抑菌功能主要来自下层乳源木莲群
落 ,研究结果为发掘乳源木莲在城
市生态风景林建设应用潜力提供了
科学依据 。
(3)森林生态学有关研究指出 ,
绿色植物可以减少空气中细菌的含
量 ,许多森林植物是有抑制和杀灭
有害细菌作用[ 6—9] 。因此 ,本研究的
乳源木莲混交林群落的抑菌功能 ,
不仅体现下层乳源木莲的作用 ,而
且还应包括上层湿地松和枫香的抑
菌作用。
(4)由于测定空气层距上层松
科技园地 Academic Field
6  PR ACTICAL FORES TRY TECHNOLOGY
二〇〇七年第十二期 林业实用技术
  
楠竹小母竹造林快速成材技术研究
全 新 刘永浩 邓以东 刘生国 代龙福 瞿宏群 章世雄 邓小莉
(沅陵县林业局 湖南 怀化 419600)
阔林冠较远 ,故认为测定层的抑菌
功能效应主要来自下层乳源木莲。
至于上层混交林群落松阔乔木的抑
菌功能受条件限制未能测定 , 尚待
继续深入研究。
尽管如此 ,研究结果仍为乳源
木莲群落的抑菌功能提供有力的科
学依据 ,为其构建景观保健型生态
风景林提供了应用依据。
参考文献
1 刘玉壶主编.中国木兰.北京:
北京科学技术出版社 ,2004.
2 叶桂艳编著.中国木兰科树种
[ M] .北京:中国农业出版社 ,
1996.
3 周家骏 ,高林主编.优良阔叶树
种造林技术[ M] .浙江杭州:浙
江科学技术出版社 , 1985.
4 徐海兵 , 余金宝 ,万志洲等.南
京中山陵园景区森林资源消长
变化情况调查分析[ J].江苏林
业科技 ,2004 , 31(1):9-11.
5 李晓储 , 万志洲 ,黄利斌等.紫
金山风景林林相改造异龄复层
混交模式研究[ J] .中国城市林
业 ,2006 , 4(4):17-19.
(6 ~ 14本刊略)★
表 1 正交试验设计因素 、水平
水  平 A 保留小母竹发竹(株/蔸)
B 施肥种类
及数量/kg C 施肥时间
1 2 复合肥 0.5 1 月 、6 月各 1 次
2 4 同上加尿素 0.1 6 月 、10 月各 1 次
3 6 同上加磷肥 0.2 1 月 、10 月各 1 次
[摘要]  系统地研究了楠竹实生苗
培育的小母竹造林后疏伐保留立竹
株数 、施肥种类 、数量及季节对竹林
平均地(胸)径 、发笋数 、发笋成竹率
的影响 ,并对竹林平均胸径连年增
长规律进行了分析 , 以期探讨小母
竹造林快速成材最佳经营模式 。
[关键词]  楠竹实生苗 小母竹 
发笋数 成竹数 成竹率
楠竹在一定条件下能开花结
实 ,但其种子珍稀 ,且发芽率低。用
楠竹种子培育的 1 ~ 2年生实生苗 ,
根鞭多 ,分蘖能力强 ,在分蘖的同
时 ,能大量走鞭孕笋 ,竹笋萌发后形
成小竹子 。用这样的小竹子或实生
苗移植建立起来的母竹园 ,能连年
大量生产可用作造林的小竹子苗 ,
我们称这种小竹子苗为小母竹 。
用小母竹造林 ,苗木运输方便 ,
成活率高 ,造林成本低 , 成林快 ,生
态效益显著。用小母竹造林解决了
大母竹造林种源不足且成本过高的
问题 ,为大面积发展楠竹造林提供
了可能。为探讨小母竹造林技术和
成材时间问题 ,我们从 2001年起就
着手本项研究。采取疏伐与适当施
肥的集约经营措施 , 对竹子的地
(胸)径 、发笋及其成竹情况进行了
研究 。
1 试验方案
1.1 试验地概况
试验地位于沅陵县五强溪镇蒋
家溪村 ,小地名汤溪垭 。土壤为板
页岩发育而成的中腐中土山地红黄
壤 ,海拔 270 ~ 320 m ,凸坡形 ,平均
坡度 30°,总面积 1 250 m2 ,造林年
度为 2001 年 , 初 植小 母 竹 80
株/667 m2 。试验地周围均为同一年
度用楠竹小母竹和楠竹实生苗营造
的楠竹林。在试验地外 ,我们设置
了一块面积 200 m2 的对照区。
1.2 试验设计
采用 L9(34)正交试验设计(见
表 1)。试验划分 3个区组 ,每区组
立地条件基本一致 ,每区组区划 10
个小区 ,即 9 个试验小区加 1 个对
照小区 ,每小区 5 株小母株 ,随机设
置。
1.3 造林方法及经营措施
试验地采取全垦整地 , 2001 年
春季 1 ~ 2 月植苗 , 小母竹苗地径
1.0 ~ 1.5 cm ,截梢后留 2 ~ 3盘枝 ,
在天气 、土壤 、竹鞭及根系湿润度相
同的条件下植苗 ,初植株行距2 m×
4 m ,初植成活率达 100%。试验前
每年除杂灌草抚育 2次。2003年 5
月开始试验 ,对试验地外对照区 ,按
相同造林方法造林后 ,不进行任何
人为干扰措施 。
1.4 调查取样方法
1.4.1 全林实测  实测株数 、地
径 、胸径 、发笋数 、新竹数 、退笋数 。