全 文 :第 30卷 第 1期 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报 Vol. 30 No. 1
2010年 1月 Journal of Central South University of Forestry& Technology Jan. 2010
薜荔及其生长的土壤营养元素含量特征
田大伦 1, 3 ,高述超 1, 2,闫文德 1, 3 ,方 晰 1, 3 ,康文星 1, 4 ,梁小翠 1, 4
( 1.中南林业科技大学 ,湖南 长沙 410004; 2. 国家林业局 ,北京 100714;
3.南方林业生态应用技术国家工程实验室 ,湖南 长沙 410004; 4.国家野外科学研究站 ,湖南 会同 418307)
摘 要: 对城市垂直绿化和水土保持新材料—— 薜荔进行了研究 ,结果表明: ( 1)土壤 p H值为 4. 61;有机质含量为
33. 23 g· kg- 1;全 N、全 P含量分别为 1. 021、 0. 27 g· kg- 1,且有效率低 ,分别为 4. 29%和 3. 15% ;全 K含量为 4. 26
g· kg- 1 ,属缺 K型土壤 ;全 Ca、全 Mg含量分别为 0. 59、 8. 51 g· kg- 1。 ( 2)土壤微量元素含量依次排序为 Fe> Mn> Zn
> Cu> Pb> Ni> Co> Cd,全 Pb、全 Zn、全 Cu含量均未超过我国土壤环境质量标准 ( GB15618- 1995)中的 3级标准 ,可
以作为林地使用。 ( 3)薜荔体内不同营养含量差异较大 , N、 K、 Ca元素含量在 10 g· kg- 1以上 , P、Mg、 S元素含量在 10
g· kg- 1以下 ; Fe、Mn元素含量在 50 mg· kg- 1以上 , Cu、 Zn、 Pb、 B元素含量为 5~ 10 mg· kg- 1 , Cd、 Ni、 Co元素含量
在 10 mg· kg- 1以下。 ( 4)土壤有机碳含量为 15. 19~ 23. 98 g· kg- 1 ,薜荔体内有机碳含量为 411. 11~ 510. 80 g· kg- 1。
研究结果可为薜荔的深入研究提供理论依据。
关键词: 生态学 ;薜荔 ;垂直绿化新材料 ;营养元素含量
中图分类号: S714. 2 文献标志码: A 文章编号: 1673-923X ( 2010) 01-0001-07
Content characteristics of nutrient elements inFicus pumila and its soil
T IAN Da-lun1, 3 , GAO Shu-chao1, 2 , YAN Wen-de1, 3 , FANG Xi1, 3 , KANG Wen-xing1, 4 , LIANG Xiao-cui1, 4
( 1. Centra l South Univ er sity o f Fo r estry & Technolog y , Chang sha 410004, Hunan, China;
2. State Fo r estry Administ ration, Beijing 100714, China;
3. Na tiona l Engineering Labo ra tor y fo r Applied Technolog y o f Fo restr y& Eco lo gy in South China,
Chang sha 410004, Hunan, China;
4. Na tional Field Sta tion fo r Scientific Observ ation and Expe riment, Huitong 418307, Hunan, China )
Abstract: This study made an investig ation of the nutrient element contents in soil and Ficus pumila , a plant used fo r
urban vertica l g r eening and soil-w ater conserv ation. Results show that th e soil p H value is 4. 61 and its contents o f
o rganic matter , total N and P a re r espectiv ely 33. 23 g· kg- 1 , 1. 02 g· kg- 1 , 0. 27 g· kg- 1 , indica ting a low
efficiency fo r N and P because available N and P occupies only 4. 29% and 3. 15% ; that the soil s to ta l K content is
4. 26 g· kg- 1 ( a K-poor so il) a nd its contents of tota l Ca and Mg are 0. 59, 8. 51 g· kg- 1; that soil s micro element
contents can be r anked fr om high to low in the following o rder: Fe> Mn> Zn> Cu> Pb> Ni> Co> Cd; and that its
contents of total Pb, Zn and Cu do no t exceed what the national standa rds( GB15618- 1995) regula te, thus a feasible
vegetation resto ration. Results also show tha t Ficus pumila has a g reat difference fo r the contents o f differ ent
elements; that its contents o f to tal N , K and Ca are higher than 10 g· kg- 1 , its contents o f P, Mg and S a re low er
than 10 g· kg- 1 , its contents of Fe and Mn a re higher than 50 mg· kg- 1 , its contents o f Cu, Zn, Pb and B are
betw een 5 mg· kg- 1 and 10 mg· kg- 1and its contents of Cd, Ni and Co a re lowe r than 10 mg· kg- 1. And soil o rganic
carbon content ranges from 15. 19 g· kg- 1 to 23. 98 g· kg- 1 , a nd the o rg anic carbon content in Ficus pumila ranges
收稿日期: 2009-12-21
基 金项目: 国家林业局 “ 948”项目 ( 200372) ;国家林业公益性行业科研专项 ( 200704015 ) ;国家林业局重点项目 ( 200611、 2007R23、
200881) ;湖南省科技厅重点项目 ( 2006SK4059、 2007SK4030)
作者简介: 田大伦 ( 1939- ) ,女 ,湖南长沙人 ,教授 ,博士生导师 ,主要从事生态学的教学与科研工作
DOI : 10. 14067 /j . cnki . 1673 -923x . 2010. 01. 009
fr om 411. 11 g· kg- 1 to 510. 80 g· kg- 1. These results may prov ide a theor etical basis fo r in-depth r esea rch on Ficus
pumila.
Key words: eco log y; Ficus pumila; new materials fo r urban ver tical g r eening; nutrient element contents
薜荔 Ficus pum ila属桑科榕属 ,亦称木莲、凉粉
树等 ,为常绿木质吸附类藤本植物 ,具气生根 ,常吸附
攀援或匍匐生长。其枝条有结果枝和小叶枝 2种。结
果枝叶型大 ,小叶枝是攀援树干或墙壁的枝条 [1 ]。叶
常绿 ,终年不凋 ,四季常青 ,为城市垂直绿化及庭园装
饰的上好材料 ,也可作地被物栽培。其耐旱耐寒 ,抗逆
性好 ,枝蔓节间易生不定根 ,生命力强 ,是附墙附岩附
坡水土保持的优良植物 ,茎、叶、果可供药用 ,种子可
制凉粉 ,茎皮富含纤维 ,供造纸和纺织 ,是一种多用途
的植物资源。薜荔产于我国和日本 ,因其以野生为主 ,
分布又相当零散 ,国内外对其研究报道较少 ,如对薜
荔的适生环境及分布、开花结果习性、栽培繁殖技术
及利用价值进行了研究 [2- 5 ]。但对此资源的研究与利
用尚处于较低水平 [6 ]。
随着我国经济的持续快速发展 ,工业化和城市化
不断加快 ,城市人口迅速增加 ,高层建筑如雨后春笋
般出现 ,平地绿化面积越来越少。垂直绿化突破了传
统的平面绿化概念 ,上升到空间绿化的新理念 [4, 7 ] ,充
分利用攀援植物进行城市垂直绿化 ,可以改善和美化
城市生态环境。加之近年来 ,随着高速公路在各地区
的迅猛增加 ,边坡治理、水土保持新材料的筛选成为
当前的重要研究课题。薜荔作为城市和高速公路绿化
的新材料 ,开发利用的潜力及提高其研究水平的前景
是可观的。本文中对薜荔及其生长的土壤中营养元素
含量进行了定量研究 ,可为野生薜荔驯化、培育技术
及扩大资源的开发利用提供科学依据。
1 实验区自然概况
实验区设于湖南会同广坪镇 ,地理位置为
26°50′N, 109°45′E,海拔 300~ 500 m,年平均气温
16. 8℃ ,年降水量 1 200~ 1 400 mm ,年相对湿度 80%
以上 ,属亚热带湿润气候区。岩石以页岩为主 ,土壤为
红黄壤 , p H值 5~ 6。地带性植被为常绿阔叶林 ,以壳
斗科 的常 绿 种类 如 栲属 Castanopsis、青 冈属
Cyclobalanopsis、石砾属 Lythocarpus为建群科 ,其次
为樟科的樟属 Cinnamomum、楠木属 Phoebe、山茶科
的木荷属 Schima、山茶属 Camel lia 以及木兰科
Magnoliaceae、金缕梅科 Hamamelidaceae、杜英科
Elaeoca rpaceae的一些树种组成的混交林。
2 研究方法
2. 1 样品采集
2. 1. 1 土壤样品采集
在试验区生长薜荔相对较多的地段 ,设置面积为
300 m
2的样地 ,在样地内按 4个角布设采样点 ,每个
采样点按 0~ 15、 15~ 30 cm层次分别采集土样 2个 ,
共 8个 ,去除石砾与杂物 ,经室内风干后 ,过 20目和
100目筛备用。
2. 1. 2 植物样品采集
将样地划分为 4个大约相等部分 ,在每个部分采
集薜荔地上部分和地下部分样品各 2. 0 kg ,共采集 8
个样品。 将样品带回实验室 ,用自来水和去离子水清
洗干净 ,置 105℃烘箱杀青 5 min,再置 80℃烘箱烘至
恒质量 ,研磨粉碎作化学分析用。
采用同样方法对广西南宁采集的薜荔样品、中南
林业科技大学株洲校区采集的斑叶薜荔 Ficus
pumila cv . Varieg ata和斑叶薜荔变种 (芽变 )样品进
行处理。
2. 2 化学分析方法
土壤 pH值用 SJ-4型 pH计测定 ;有机质用重铬
酸钾氧化法测定 ;全 N用半微量凯氏法测定 ;速效 N
用蒸馏法测定 ;全 P用钼锑抗比色法测定 ;速效 P用
盐酸 - 氟化铵法测定 ;全 K用火焰光度法测定 ;速效
K用醋酸铵提取—— 火焰光度法测定 ; Ca、 Mg、 Cu、
Fe、 Zn、 Mn、 Cd、 Ni、 Pb、 Co (全量 )用 Hp3510原子吸
收分光光度计测定。
植物样品全 N用半微量凯氏法测定 ;全 P用钒钼
黄比色法测定 ;全 K用火焰光度法测定 ; Ca、 Mg、 Cu、
Fe、 Zn、 Mn、 Cd、 Ni、 Pb、 Co (全量 )用 Hp3510原子吸
收分光光度计测定。
2. 3 数据处理
数据用 SPSS13. 0软件进行统计分析 ,采用单因
子方差分析 ,对不同采集地区和不同品种薜荔的营养
元素含量进行比较。
2 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报 第 30卷
3 结果与分析
3. 1 薜荔土壤大量营养元素含量
由表 1可以看出 ,薜荔生长的土壤 pH值平均为
4. 61,呈酸性反应 ,且 0~ 15、 15~ 30 cm层次间无显
著差异 ( p> 0. 05)。酸碱性在薜荔土壤中比较稳定 ,
适宜于薜荔生长。土壤有机质是土壤中重要的组成物
质 ,也是土壤固相中较为活跃的部分 [8 ] ,它是表征土
壤质量的重要因子。 薜荔土壤有机质平均含量为
33. 23 g· kg- 1 ,且 0~ 15 cm层含量极显著高于 15~
20 cm层 ( p < 0. 01)。
土壤 N素是植物生长过程中必需的元素之一。薜
荔生长的土壤中全 N平均含量为 1. 02 g· kg- 1 , 0~
15 cm层极显著高于 15~ 30 cm层 ( p < 0. 01)。 土壤
速效 N为 43. 71 mg· kg- 1 ,它是薜荔土壤有效 N的
主要形式 ,能反映土壤近期可供植物利用的有效 N状
况。这可用速效N在全 N含量中的百分率作为N素有
效率 [9 ]。薜荔土壤 N素有效率为 4. 29% ,表明 N素有
效率较低 , 95%以上的 N素以有机态 N贮存于土壤
中 ,不能供植物吸收利用。
表 1 土壤大量营养元素含量†
Table 1 Macro-element concentrations in soil
土层 /
cm
pH值 有机质 /
( g· k g- 1)
全 N /
( g· kg- 1 )
全 P /
( g· kg- 1 )
全 K /
( g· kg- 1)
全 Ca /
(g· kg- 1)
全 Mg /
( g· kg- 1 )
速效 N /
( mg· kg- 1 )
速效 P /
( mg· kg- 1 )
速效 K /
( mg· kg- 1)
0~ 15 4. 62A
( 0. 01)
39. 66A
( 0. 33)
1. 24A
( 0. 007)
0. 27A
( 0. 003)
4. 44A
( 0. 05)
0. 79A
( 0. 005)
3. 95A
( 0. 04)
44. 46A
( 0. 15)
11. 05A
( 0. 07)
110. 89A
( 0. 13)
15~ 30 4. 61A
( 0. 03)
26. 80B
( 0. 18)
0. 81B
( 0. 002)
0. 27A
( 0. 003)
4. 09B
( 0. 05)
0. 39B
( 0. 003)
3. 87A
( 0. 04)
43. 03B
( 0. 20)
5. 97B
( 0. 07)
73. 40B
( 0. 11)
平均值 4. 61
( 0. 02)
33. 23
( 1. 42)
1. 02
( 0. 081)
0. 27
( 0. 002)
4. 26
( 0. 07)
0. 59
( 0. 075)
3. 91
( 0. 03)
43. 71
( 0. 29)
8. 51
( 0. 96)
92. 14
( 7. 09)
† 括号内数据为标准误差。 表中同列字母相同表示差异不显著 (p> 0. 05) ,同列字母不同表示差异极显著 (p < 0. 01)。
全 P的含量为 0. 27 g· kg- 1 ,含量较低 ,且 0~ 15
cm层与 15~ 30 cm层间含量差异不显著 ( p> 0. 05)。
速效 P含量亦不高 ,为 8. 51 mg· kg- 1 ,且 0~ 15 cm
层与 15~ 30 cm层含量间差异极显著 ( p < 0. 01)。 P
素有效率仅为 3. 15% 。
土壤全 K含量为 4. 26 g· kg- 1 , 0~ 15 cm层含量
极 显著高于 15~ 30 cm 层。 速效 K为 92. 14
mg· kg- 1 , 0~ 15 cm层含量极显著高于 15~ 30 cm
层 ( p < 0. 01)。 参照土壤速效 K含量对应水平等级 ,
即 < 80 mg· kg- 1为严重缺 K; 80~ 125 mg· kg- 1为
缺 K; 125~ 155 mg· kg- 1为适量 ; > 155 mg· kg- 1为
富 K[ 10]。薜荔生长的土壤应为缺 K型土壤 ,而 15~ 30
cm层土壤为严重缺 K型土壤。 全 Ca含量为 0. 59
g· kg- 1 ,属低水平 ,且 0~ 15 cm含量极显著高于 15
~ 30 cm层 ( p < 0. 01)。全 Mg含量为 8. 51 g· kg- 1 ,
土层间含量无显著差异 (p> 0. 05)。
从上述可以看出 ,薜荔生长的土壤中大量营养元
素含量均较低 ,表明薜荔对土壤中大量营养元素含量
要求不高 ,在贫瘠的土壤中能正常生长。但在生产实
践中 ,应注意增施有机肥料、复合型肥料 ,以提高薜荔
的产量。
3. 2 土壤微量元素含量
土壤中微量元素主要来源于成土母质 ,由于成土
母质的矿物组成不同 ,所以风化产物中所含养分的种
类和数量也不同。如表 2所示 ,薜荔土壤中 Fe含量最
高 ,平均为 57 512. 00 mg· kg- 1 ,且土层间差异不显著
( p> 0. 05) ; M n次之 ,平均含量为 112. 83 mg· kg- 1 ;
Cd最低 ,平均含量为 1. 12 mg· kg- 1。 其余元素含量
高低顺序为 Zn> Cu> Pb> Ni> Co,平均含量分别为
83. 53、 60. 07、 48. 63、 27. 48、 8. 55 mg· kg- 1;除 Zn在
0~ 15 cm层的含量 ( 98. 22 mg· kg- 1 )极显著高于 15
~ 30 cm土层 ( 68. 84 mg· kg- 1 )外 ( p < 0. 01) ,其余
元素在土层间的含量差异均不显著 ( p> 0. 05)。
将薜荔土壤中微量元素平均含量与湖南省土壤
背景值 [ 11]进行比较 ,可以看出 , Zn、 Mn、 Ni、 Co在薜
荔土壤中的含量均低于湖南省土壤背景值 ,而 Cu、
Cd、 Pb正好相反 ,却高于湖南土壤背景值 ,其中 Cu高
2. 4倍 , Pb高 1. 8倍 , Cd竟高 13. 8倍。表明薜荔土壤
已受到重金属复合污染 ,这可能与公路距离太近 ( 10
m )紧密相关。 由此可见薜荔抗污能力较强。
我国于“七五”期间开展了土壤元素背景值调查
研究 ,并提出了全国 29个省、市、自治区和 5个开放城
市的土壤背景值。长时间以来 ,在实践工作中 ,判断土
壤环境是否已受到污染最常用的标准是土壤元素背
景值。但是 ,土壤元素背景值只能代表土壤在某一发
展、演变阶段的一个相对意义上的值 ,是一个具有一
定时空概念的相对含量 [13 ]。
3第 1期 田大伦 ,等:薜荔及其生长的土壤营养元素含量特征
表 2 土壤微量元素含量†
Table 2 Microelement concentrat ions in soil mg· kg- 1
土层 /cm Cu Fe Zn M n Cd Ni Pb Co
0~ 15 59. 58A
( 0. 60)
57 029. 70A
( 550. 63)
98. 22A
( 0. 94)
117. 19A
( 3. 40)
1. 10A
( 0. 01)
27. 19A
( 0. 29)
50. 40A
( 2. 93)
8. 46A
( 0. 09)
15~ 30 60. 55A
( 1. 55)
57 994. 30A
( 633. 71)
68. 84B
( 0. 72)
108. 46A
( 4. 38)
1. 13A
( 0. 01)
27. 77A
( 0. 29)
48. 87A
( 0. 49)
8. 64A
( 0. 09)
平均值 60. 07
( 0. 79)
57 512. 00
( 429. 24)
83. 53
( 5. 58)
112. 83
( 3. 05)
1. 12
( 0. 01)
27. 48
( 0. 22)
48. 63
( 1. 53)
8. 55
( 0. 07)
湖南省土壤背景值 25. 000 90. 000 380. 000 0. 081 30. 000 26. 300 13. 300
我国土壤环境质量标准 ( GB15618, 1995)
二级 100. 00 250. 00 0. 30 50. 00 300. 00
三级 400. 00 500. 00 1. 00 200. 00 500. 00
† 括号内数据为标准误差。 表中同列字母相同表示差异不显著 (p> 0. 05) ,同列字母不同表示差异极显著 (p < 0. 01)。
我国土壤环境质量标准 ( GB15618, 1995)规定 ,
二级标准主要适用于一般农田、蔬菜地、菜园、果园、
牧场等土壤 ,土壤质量基本上对植物和环境不造成危
害和污染 ;三级标准主要适用于林地土壤 [12 ]。由此可
见 ,薜荔土壤中 Cu ( 59. 58~ 60. 55 mg· kg- 1 )、 Zn
( 68. 84~ 98. 22 mg· kg- 1 )、 Ni ( 27. 19~ 27. 77
mg· kg- 1 )、 Pb( 48. 87~ 50. 40 mg· kg- 1 )含量不仅
均未超过我国土壤环境质量三级标准 ,甚至连二级标
准也未超过。但值得注意的是 , Cd却超出二级和三级
标准。Cd元素是一种污染元素 ,表明薜荔土壤已受到
Cd元素污染。因此 ,在薜荔栽育过程中 ,应尽可能去
除 Cd元素的影响。随着科学技术的不断进步 ,是否还
有新的标准 ,目前尚未见报道。
3. 3 薜荔大量营养元素含量
N素是构成蛋白质的主要成分 ,在植物体所占份
量很小 ,但对植物生长发育却有重大的作用。从表 3
可以看出 ,会同薜荔 N 含量为 11. 51~ 22. 09
g· kg- 1 ,种子中 N含量为 12. 46~ 12. 60 g· kg- 1 ,果
皮为 9. 20~ 9. 32 g· kg- 1 ;广西薜荔 N含量为 10. 20
~ 11. 88 g· kg- 1。 将会同薜荔植株平均含量 ( 16. 78
g· kg- 1 )与广西薜荔 ( 11. 04 g· kg- 1 )比较 ,则广西
薜荔 N含量显著低于会同 ( p < 0. 05)。
表 3 会同、广西薜荔大量营养元素含量†
Table 3 Macroelement concentrat ions of Ficus pumila in Huitong and Guangxi g· kg- 1
地点 部位 N P K Ca Mg S
湖南会同广坪镇
地上部分 22. 09( 0. 010) 1. 45(0. 001) 11. 87( 0. 006) 13. 49( 0. 009) 2. 89( 0. 007) 2. 46( 0. 004)
地下部分 11. 51( 0. 005) 1. 32(0. 001) 10. 41( 0. 003) 10. 86( 0. 015) 1. 77( 0. 004) 2. 05( 0. 008)
平均值 16. 78( 1. 993) 1. 38(0. 024) 11. 14( 0. 275) 12. 17( 0. 498) 2. 33( 0. 211) 2. 26( 0. 078)
种子 1 12. 60( 0. 009) 1. 63(0. 003) 11. 12( 0. 005) 8. 16( 0. 008) 5. 28( 0. 006) 2. 17( 0. 008)
种子 2 12. 46( 0. 051) 1. 67(0. 017) 11. 71( 0. 011) 8. 39( 0. 039) 5. 78( 0. 055) 2. 15( 0. 010)
果皮 1 9. 32( 0. 006) 1. 25(0. 002) 14. 33( 0. 003) 8. 05( 0. 009) 6. 26( 0. 006) 2. 43( 0. 003)
果皮 2 9. 20( 0. 033) 1. 30(0. 008) 14. 51( 0. 021) 8. 42( 0. 127) 6. 57( 0. 103) 2. 21( 0. 013)
广西南宁市郊
地上部分 11. 88( 0. 008) 1. 53(0. 002) 11. 97( 0. 009) 13. 24( 0. 010) 4. 35( 0. 009) 2. 42( 0. 005)
地下部分 10. 20( 0. 004) 1. 89(0. 005) 13. 40( 0. 012) 6. 50( 0. 018) 4. 22( 0. 015) 2. 15( 0. 044)
平均值 11. 04* ( 0. 317) 1. 71* * ( 0. 07) 12. 68* * ( 0. 271) 9. 88( 1. 273) 4. 29* * ( 0. 026) 2. 28( 0. 055)
† 会同与广西薜荔平均值不含种子与果实。* 表示差异显著 ( p < 0. 05) ,* * 表示差异极显著 (p < 0. 01)。括号内数据为标准误差。 下同。
P元素是构成植物体内许多重要有机化合物的
组成部分 ,对促进植物生长发育和新陈代谢起着重要
作用。 会同薜荔植株 P含量为 1. 32~ 1. 45 g· kg- 1 ,
种子为 1. 63~ 1. 67 g· kg- 1 ,果皮为 1. 25~ 1. 30
g· kg- 1;广西植株 P含量为 1. 53~ 1. 89 g· kg- 1。广
西薜荔 P平均含量 ( 1. 71 g· kg- 1 )极显著高于会同
( 1. 38 g· kg- 1 ) ( p < 0. 01)。
K元素在植物代谢中主要是起着调节性或催化
性作用 ,会同薜荔果皮中含 K量较高 ,为 14. 33~
14. 51 g· kg- 1 ,而植株平均含 K量 ( 11. 14 g· kg- 1 )
极显著低于广西植株 ( 12. 68 g· kg- 1 ) ( p < 0. 01)。
Ca元素是构成植物细胞壁的元素之一。一般植物
体内 Ca的平均含量为 10 g· kg- 1 [14 ] ,会同薜荔植株平
均含量为 12. 17 g· kg- 1 ,表明含 Ca量处于正常水平 ;
广西薜荔植株的地上部分含量为 13. 24 g· kg- 1 ,高于
地下部分 ( 6. 50 g· kg- 1 ) ,平均含量为 9. 88 g· kg- 1 ,
且与会同植株平均含量无显著差异 ( p> 0. 05)。
Mg元素是叶绿素的组成元素 ,会同薜荔植株平
4 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报 第 30卷
均含量为 2. 33 g· kg- 1 ,极显著低于广西植株平均含
量 ( 4. 29 g· kg- 1 ) (p < 0. 01)。
S元素与植物叶绿素形成有关 ,主要分布在植物体
的叶中。会同与广西薜荔的地上部分叶茎含量为2. 46、
2. 42 g· kg- 1 ,均高于地下部分的根系 ( 2. 05、 2. 15
g· kg- 1 ) ,且两地植株平均含量无显著差异 ( p >
0. 05)。
表 4列出了从日本引进的斑叶薜荔及从斑叶薜
荔根茎基部芽变而生长的变种中大量营养元素含量 ,
可以看出 ,两个品种N元素的平均含量为斑叶薜荔变
种极显著低于斑叶薜荔 (p < 0. 01)。 S元素的平均含
量亦为斑叶薜荔变种显著低于斑叶薜荔 ( p < 0. 05)。
P、 K、 Ca、 Mg元素的平均含量在两个品种间则无显
著差异 ( p> 0. 05)。
3. 4 薜荔微量元素含量
微量元素对植物的作用有些属于营养性的 ,有些
属于刺激性的 ,因此在植物生长发育过程中均为必需
元素。薜荔体内的微量元素含量见表 5。 Cu元素是植
物体内构成多种氧化酶的重要元素 ,一般植物含 Cu
量为 2. 00~ 20. 00 mg· kg- 1 [15 ] ,会同和广西薜荔植
株平均含 Cu量分别为 13. 03、 14. 51 mg· kg- 1 ,表明
两地薜荔含 Cu量达到一般植物所需量范围 ,能满足
正常生长发育的需要 ,且两地薜荔平均含量无显著差
异 ( p> 0. 05)。Fe元素是叶绿素生物合成过程所不可
缺少的参与者 , Zn元素是植物体内某些酶的成分和
活化剂。 会同和广西薜荔 Fe元素平均含量分别为
820. 18、 497. 42 mg· kg- 1 , Zn元素平均含量分别为
29. 02、 42. 99 mg· kg- 1 ,且 Fe元素为广西薜荔的平
均含量极显著低于会同薜荔 ( p < 0. 01) ,而 Zn元素平
均含量正好相反 ,为广西薜荔极显著高于会同薜荔
( p < 0. 01)。Mn、 Cd、Ni、 Pb、 Co、 B元素的平均含量在
会同和广西间无显著差异 (p> 0. 05)。
表 4 日本斑叶薜荔及其变种大量营养元素含量
Table 4 Macroelement concentrations of Ficus pum ila cv. Variegata and its var iants g· kg- 1
品种 部位 N P K Ca Mg S
斑叶薜荔
地上部分 20. 94( 0. 011) 1. 38( 0. 003) 12. 35( 0. 007) 14. 79( 0. 012) 5. 14( 0. 004) 2. 22( 0. 006)
地下部分 13. 32( 0. 006) 1. 30( 0. 002) 10. 70( 0. 005) 9. 59( 0. 007) 4. 27( 0. 005) 1. 66( 0. 006)
平均值 17. 13( 1. 440) 1. 34( 0. 016) 11. 53( 0. 311) 12. 19( 0. 982) 4. 71( 0. 163) 1. 94( 0. 106)
变种斑叶薜荔
地上部分 11. 85( 0. 011) 1. 11( 0. 002) 11. 26( 0. 005) 11. 95( 0. 008) 5. 01( 0. 007) 1. 82( 0. 015)
地下部分 11. 63( 0. 007) 1. 90( 0. 003) 12. 38( 0. 006) 8. 83( 0. 007) 3. 31( 0. 008) 0. 95( 0. 005)
平均值 11. 74* * ( 0. 042) 1. 50( 0. 150) 11. 82( 0. 211) 10. 39( 0. 591) 4. 16( 0. 320) 1. 38* ( 0. 164)
表 5 会同、广西薜荔微量元素含量
Table 5 Microelement concentrations of Ficus pumila in Huitong and Guangxi m g· kg- 1
采样地点 部位 Cu Fe Zn M n Cd Ni Pb Co B
湖南会同广坪镇
地上部分 16. 55
( 0. 047)
803. 96
( 1. 152)
36. 14
( 0. 045)
68. 16
( 0. 478)
0. 665
( 0. 011)
2. 46
( 0. 047)
14. 29
( 0. 156)
1. 24
( 0. 007)
15. 24
( 0. 035)
地下部分 9. 51
( 0. 072)
836. 40
( 1. 014)
21. 91
( 0. 026)
37. 96
( 0. 453)
0. 55
( 0. 004)
2. 14
( 0. 043)
8. 71
( 0. 124)
1. 23
( 0. 008)
12. 64
( 0. 008)
平均值 13. 03
( 1. 331)
820. 18
( 6. 170)
29. 02
( 2. 689)
53. 06
( 5. 716)
0. 61
( 0. 022)
2. 30
( 0. 067)
11. 50
( 1. 059)
1. 23
( 0. 005)
13. 94
( 0. 492)
种子 1 28. 08
( 0. 059)
72. 93
( 1. 435)
18. 12
( 0. 072)
118. 11
( 0. 208)
0. 24
( 0. 005)
3. 78
( 0. 033)
4. 03
( 0. 133)
1. 06
( 0. 008)
6. 00
( 0. 018)
种子 2 28. 40
( 0. 182)
81. 31
( 1. 871)
18. 13
( 0. 058)
118. 10
( 1. 083)
0. 28
( 0. 016)
3. 58
( 0. 126)
4. 30
( 0. 255)
1. 26
( 0. 041)
6. 02
( 0. 030)
果皮 1 5. 69
( 0. 048)
78. 95
( 0. 806)
19. 09
( 0. 046)
151. 60
( 0. 356)
0. 31
( 0. 004)
2. 33
( 0. 034)
6. 53
( 0. 0004)
1. 37
( 0. 009)
16. 34
( 0. 011)
果皮 2 5. 69
( 0. 135)
83. 58
( 0. 690)
18. 93
( 0. 035)
150. 72
( 0. 591)
0. 32
( 0. 011)
2. 42
( 0. 074)
6. 95
( 0. 264)
1. 66
( 0. 058)
16. 40
( 0. 033)
广西南宁市郊
地上部分 14. 58
( 0. 041)
456. 05
( 0. 757)
35. 91
( 0. 055)
82. 53
( 0. 323)
1. 86
( 0. 010)
1. 65
( 0. 030)
9. 01
( 0. 159)
1. 14
( 0. 008)
15. 39
( 0. 056)
地下部分 14. 45
( 0. 071)
538. 79
( 0. 864)
50. 77
( 0. 058)
25. 95
( 0. 641)
2. 61
( 0. 008)
3. 02
( 0. 050)
15. 64
( 0. 236)
1. 49
( 0. 013)
13. 51
( 0. 047)
平均值 14. 51
( 0. 041)
497. 42* *
( 15. 647)
42. 99* *
( 2. 677)
54. 24
( 10. 697)
2. 23
( 0. 142)
2. 34
( 0. 261)
12. 32
( 1. 260)
1. 31
( 0. 066)
14. 45
( 0. 357)
5第 1期 田大伦 ,等:薜荔及其生长的土壤营养元素含量特征
表 6列出了日本斑叶薜荔和斑叶薜荔变种的微量
元素含量 ,可以看出 , Cu、 Zn、 Mn、 Ni、 Pb、 Co元素在斑
叶薜荔和斑叶薜荔变种间平均含量无显著性差异 (p>
0. 05)。 而 Zn元素为斑叶薜荔变种平均含量显著高于
斑叶薜荔 (p < 0. 05) , Cd元素为斑叶薜荔变种平均含
量极显著低于斑叶薜荔 (p < 0. 01) , B元素则为斑叶薜
荔变种平均含量极显著高于斑叶薜荔 (p < 0. 01)。
综上所述 ,植物体内含有多种元素 ,而且各种元
素的含量相差较大 ,但植物必需营养元素在植物体内
的重要性无论其含量多少都是同等的。虽然每种元素
的含量不一 ,但缺一不可 ,而且植物对某一种营养元
素之所以一定必需 ,是因为该元素有一种或一种以上
的特殊功能 ,而这些功能是其他元素难以替代的。植
物必需的元素是在目前科技条件下确定为植物所普
遍存在的 ,如 Ni元素是目前为止最新发现的一种植
物生长必需营养元素 ,它是脲酶和某些脱氧酶的金属
组合 ,与 N代谢有密切的关系 [15 ]。植物体内还有一些
元素 ,尽管它们严格的必需性还未确定 ,但适量存在
时能促进植物的生长发育 ,如 Co元素就为 “有益元
素”。 Cd、 Pb元素为一般植物非必需元素 ,在薜荔体
内却检测出 ,对薜荔并没产生危害 ,而能够促进生长
发育 ,他们的生理功能作用 ,还尚待进一步研究。
表 6 日本斑叶薜荔及其变种微量元素含量
Table 6 Microelement concentrat ions of Ficus pumila cv. Variegata and its variants m g· kg- 1
品种 部位 Cu Fe Zn M n Cd Ni Pb Co B
斑叶薜荔
地上部分 15. 09
( 0. 030)
1 059. 00
( 0. 675)
33. 28
( 0. 030)
182. 79
( 0. 332)
1. 03
( 0. 020)
4. 47
( 0. 086)
19. 38
( 0. 338)
1. 36
( 0. 008)
11. 29
( 0. 031)
地下部分 10. 93
( 0. 039)
768. 60
( 0. 759)
2. 35
( 0. 029)
58. 09
( 0. 136)
1. 06
( 0. 008)
2. 84
( 0. 041)
13. 11
( 0. 333)
1. 16
( 0. 012)
10. 21
( 0. 015)
平均值 13. 01
( 0. 786)
913. 81
( 54. 887)
17. 81
( 5. 845)
120. 44
( 23. 567)
1. 04
( 0. 012)
3. 66
( 0. 311)
16. 25
( 1. 205)
1. 26
( 0. 038)
10. 75
( 0. 205)
斑叶薜荔变种
地上部分 14. 52
( 0. 053)
1 045. 00
( 1. 254)
34. 31
( 0. 025)
151. 48
( 0. 441)
0. 98
( 0. 000 3)
3. 44
( 0. 096)
18. 23
( 0. 397)
1. 34
( 0. 008)
15. 11
( 0. 043)
地下部分 11. 09
( 0. 075)
785. 67
( 0. 691)
30. 21
( 0. 055)
49. 48
( 0. 323)
0. 88
( 0. 009)
2. 73
( 0. 038)
13. 91
( 0. 154)
1. 29
( 0. 016)
12. 64
( 0. 020)
平均值 12. 81
( 0. 651)
915. 35
( 49. 018)
32. 28*
( 0. 775)
100. 48
( 19. 276)
0. 93* *
( 0. 191)
3. 09
( 0. 143)
16. 37
( 0. 949)
1. 31
( 0. 013)
13. 87* *
( 0. 467)
4 薜荔碳素含量
4. 1 土壤的碳素含量
从表 7可以看出 ,薜荔生长的土壤有机碳含量在
空间上分布不均匀。垂直空间分布上 ,土壤有机碳含
量随土壤深度的增加而逐渐下降。因为地表上的枯枝
叶凋落物和植物根系分解所形成的有机碳首先进入
土壤表层 ,从而使得表层土壤的有机碳含量明显高于
深层土壤。
表 7 会同薜荔土壤有机碳含量
Table 7 Organic carbon concentrations in soils of
Ficus pumila in Huitong
土层 /cm 范围 /
( g· kg- 1)
平均值 /
( g· k g- 1 ) 标准差
变异系数 /
%
0~ 10 22. 57~ 23. 98 23. 00 0. 656 2. 85
10~ 20 15. 19~ 16. 02 15. 54 0. 353 2. 27
平均值 15. 19~ 23. 98 19. 27 4. 017 20. 84
4. 2 薜荔碳素含量
从表 8可以看出 ,各地采集的薜荔 ,碳素含量是
不同的 ,由高至低的排序为: 广西薜荔 ( 494. 37
g· kg- 1 )> 会同薜荔 ( 483. 66 g· kg- 1 ) > 日本斑叶
薜荔 ( 459. 33 g· kg- 1 ) > 斑叶薜荔变种 ( 438. 08
g· kg- 1 )。差异显著性分析结果表明 ,湖南会同薜荔
和广西薜荔碳素含量之间、斑叶薜荔和斑叶薜荔变种
之间碳素含量差异不显著 ( p> 0. 05) ,但湖南会同薜
荔和广西薜荔与斑叶薜荔和斑叶薜荔变种之间碳素
含量差异显著 ( p < 0. 05)。
表 8 薜荔有机碳含量†
Table 8 Organic carbon concentrations of Ficus pumila
品种 部位 范围 /
( g· kg - 1)
平均值 /
( g· kg- 1 ) 标准差
变异系数 /
%
湖南会
同薜荔
地上部分 481. 29~ 487. 24 484. 47 2. 580 0. 53
地下部分 476. 59~ 487. 18 482. 85 4. 580 0. 95
平均值 483. 66a 3. 549 0. 73
广西南
宁薜荔
地上部分 477. 91~ 485. 49 482. 52 3. 682 0. 76
地下部分 502. 24~ 510. 80 506. 22 4. 097 0. 81
平均值 494. 37a 13. 172 2. 66
日本斑
叶薜荔
地上部分 411. 11~ 414. 48 412. 93 1. 553 0. 38
地下部分 501. 92~ 508. 72 505. 72 2. 979 0. 59
平均值 459. 33b 49. 650 10. 81
斑叶薜
荔变种
地上部分 424. 07~ 429. 48 427. 20 2. 681 0. 63
地下部分 446. 9~ 450. 67 448. 95 1. 744 0. 39
平均值 438. 08b 11. 810 2. 70
† 同一列相同字母表示差异不显著 ( p> 0. 05) ,不同字母表示差异显著 (p < 0. 05)。
6 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报 第 30卷
5 结论和讨论
会同薜荔生长的土壤 pH值为 4. 61,呈酸性 ,有机
质含量为 33. 23 g· kg- 1 ,全 N含量为 1. 02 g· kg- 1 ,
N 素有效率较低 ,仅为 4. 29% ;全 P含量为 0. 27
g· kg- 1 ,速效 P为 8. 51 mg· kg- 1 ,均不高 ;全 K含量
为 4. 26 g· kg- 1 ,属缺 K型土壤 ;全 Ca含量较低 ,为
0. 59 g· kg- 1 ;全 Mg含量较高 ,为 8. 51 g· kg- 1。
土壤微量元素含量高低排序为: Fe> Mn> Zn>
Cu> Pb> Ni> Co> Cd。根据我国土壤环境质量标准
( GB15618, 1995)规定 ,会同薜荔生长的土壤可作为
宜林地使用 ,但生产实践中 ,注意布置富集 Cd能力强
的植物 ,去除 Cd对薜荔生长的影响。
薜荔是一种优良的水土保持和城市垂直绿化的
新材料。其体内不同营养元素含量的差异较大 ,平均
含量在 10 g· kg- 1以上的元素有 N、 K、 Ca; 1~ 9
g· kg- 1的元素有 P、 Mg、 S; 50 mg· kg- 1以上的有
Fe、 Mn元素 , 5~ 10 mg· kg- 1的有 Cu、 Zn、 Pb、 B元
素 , 10 mg· kg- 1以下的有 Cd、 Ni、 Co元素。
会同薜荔土壤有机碳含量为 15. 19~ 23. 98
g· kg- 1 ,且随土层的加深而减少。会同薜荔碳素含量
为 483. 66 g· kg- 1 ,广西薜荔为 494. 37 g· kg- 1 ,日本
斑叶薜荔为 459. 33 g· kg- 1 ,斑叶薜荔变种为 438. 08
g· kg- 1。
植物体内含有很多种类元素 ,但这些被植物吸收
并积累在体内的元素并不一定都是植物所需要的。植
物根据自身的生长发育特性来决定某种元素是否为
其所用 ,而与该元素在体内含量多少无关。据廖红 [15 ]
报道 ,目前人们已确认 C、 H、 O、 N、 P、 K、 Ca、 Mg、 S、
Fe、 Mn、 Zn、 Cu、 Mo、 B、 Cl、 Ni共 17种元素是所有高
等植物所必需的。 经过笔者多年研究 ,不仅发现薜荔
体内含有 Co、 Pb、 Cd元素 ,其他许多植物也含有这 3
种元素 ,而这 3种元素尚未包括在确认的 17种元素之
内 ,尽管它们严格的必需性还未确定 ,但适量存在能
促进植物的生长发育 ,或者对某些特定植物却是不可
缺少的。表明植物必需营养元素的种类还不止 17种 ,
只不过受目前科学技术水平限制 ,人们难以确认其他
可能的必需营养元素。 随着科学技术的进步 ,尤其是
纯化学分析测定技术的改进 ,人们能够确认植物的必
需营养元素的种类还会增加 [15 ]。
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[本文编校:谢荣秀 ]
7第 1期 田大伦 ,等:薜荔及其生长的土壤营养元素含量特征