全 文 ： 第 25卷 第 4期
2007年 11月
贵州师范大学学报(自然科学版)
JournalofGuizhouNormalUniversity(NaturalSciences)
Vol.25.No.4
Nov.2007
文章编号:1004— 5570(2007)04-0008-04
糙叶树浸提液对马尾松幼苗生理活性的化感影响＊
何佩云1, 2 ,丁贵杰 2
(1.贵州师范大学 地理与生物科学学院 , 贵州 贵阳 550001;2.贵州大学 造林生态研究所 , 贵州 贵阳 550025)
摘要:用枯落物浸提液生物鉴定的方法 ,研究了糙叶树对马尾松幼苗生理活性的化感作用。结果表明 ,糙叶树对
受体光合色素含量和质膜相对透性的影响 ,表现为促进作用;对受体光合速率和蒸腾速率的影响 , 表现为抑制效
应。对氮 、磷吸收的影响表现出低促高抑的作用趋势 , 而对受体钾元素的吸收 ,则表现出一定的促进效应。
关 键 词:马尾松;化感作用;供体;受体;生理活性;效应系数
中图分类号:Q67 文献标识码:A
EfectsofalelopathyoftheaqueousextractofAphanantheasperaon
physiologicalactivitiesofPinusmassonianaseedling
HEPei-yun, DINGGui-jie
(1.SchoolofGeography, andBiology, GuizhouNormalUniversity, Guiyang, Guizhou550001, China;
2.InstituteofPlantingandEcology, GuizhouUniversity, Guiyang, Guizhou550025, China)
Abstract:TheefectsofalelopathyofAphanantheasperaonthephysiologicalactivitiesofmassonpine
seedlingwasstudied, usingthebiologicalidentificationmethodwithliterextractsolution.Theresults
showedthatchlorophylcontentandcelmembranepermeabilityofthereceptorplantwereincreased
withdiferenttreatmentsofthedonor;butwerereducedonphotosyntheticrateandtranspirationrate.
ThenitrogenandphosphorusabsorptionofdonorAphanantheasperapresentedatrendofpromotionin
lowconcentrationandaninhibitioninhighconcentration, onthepotassiumabsorptiontheyexpresseda
certainaccelerativeefect.
Keywords:massonpine;alelopathy;donorplant;receptorplant;physiologicalactivity;efectcoeficient
化感作用(Alelopathy)作为植物间的一种相
互关系 ,已成为本学科的研究热点和难点 ,许多学
者都开展了这方面研究 [ 14, 15] ,但在乔木方面研究
的较少 ,尤其研究糙叶树对马尾松幼苗生理活性的
化感影响 ,尚未见报道。马尾松(Pinusmasoniana
L.)是我国松属树种中分布最广的乡土树种 ,具有
耐干旱 、脊薄 、适应性强 、速生 、丰产 、优质 、全树综
合利用程度高等优良特性 ,是我国南方最主要工业
用材树种。我国马尾松人工林多是纯林 ,由于物种
过于单一 ,在人工林生态系统中出现了生态系统脆
弱 、病虫害加剧等生态问题 ,营造一定比例的针阔混
交林已成必然[ 3] 。为了正确营造马尾松针阔混交
林 ,首先必需正确选择伴生树种 ,了解彼此间的化感
作用。为此 ,本文研究糙叶树对马尾松幼苗生理活
性的化感效应 ,以便为营造马尾松混交林 ,能否选择
糙叶树作为其伴生树种提供一定的理论依据。
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＊ 收稿日期:2007-05-08
基金项目:国家 “十一五”科技支撑课题《马尾松大径材与高产脂林培育关键技术研究与示范》(编号:2006BAD24B0301)
作者简介:何佩云(1975-), 女 ,在读博士生 , 讲师 ,研究方向:植物生理生态。
DOI :10.16614/j.cnki.issn1004-5570.2007.04.011
1 材料与方法
1.1 研究材料
本试验以马尾松(Pinusmassoniana)幼苗为受
体 ,以阔叶树糙叶树(Aphanantheaspera)为供体 ,
用此供体枯落物的浸提液处理马尾松幼苗 ,观察该
供体不同浓度的浸提液对马尾松幼苗各生理指标
的化感效应 。
1.2 研究方法
在秋季取供体的枯落物于试验室内风干 ,用粉
碎机打成粉末 ,放于干燥器内待用。幼苗试验采用
盆栽试验 ,花盆中的基质用珍珠岩和黄沙 ,以 1∶1
的比例混合 ,每盆栽二株生长较一致的幼苗 ,用此
供体不同浓度的浸提液培养。浸提液的提取 ,按照
含水率准确称取相当于 1g烘干重的风干样品 ,配
制成浓度为 0.05g/mL的母液 [ 10, 13] ,然后将母液稀
释 成 0.004g/mL、 0.002g/mL、 0.001g/mL和
0.000 1g/mL浓度的处理液 ,每个处理设 3个重复 ,
另设 3个重复用蒸馏水培养 ,作为对照。
1.3 生理指标测定方法
a.光合色素的测定 按文献 [ 9]所提方法及
公式计算:叶绿素 a的浓度(mg/L):Ca=12.72A663
-2.69A645 , 叶绿素 b的浓度:Cb=22.9A645 -
4.68A663 ,总叶绿素的浓度:CT=Ca+Cb。
b.质膜相对透性的测定 采用电导仪法 ,质膜
相对透性(P)按公式 P=[ (E1 -E0)/(E2 -E0)]
×100%计算 。膜伤害度按以下公式计算:伤害度
(%)=(PT-PCK)×100%,式中 PT为处理的相对
膜透性 , PCK为对照的相对膜透性 。
c.净光合速率 、蒸腾速率的测定 用 CI-301PS
便携式光合作用仪(美国)采用开路系统测定 , 具体
方法见文献 [ 8] 。叶面积按照文献 [ 5]中导出的回归
方程进行计算 ,回归方程:Y=-1.111 85+0.529 66X,
Y为针叶束表面积(cm2), X为针叶束长度(cm)。
d.针叶矿质元素氮 、磷 、钾的测定 氮的测定
采用凯氏定氮法 ,磷的测定采用钼锑抗比色法 ,钾
的测定采用火焰光度计法 。
1.4 数据统计分析
参照文献 [ 4, 11, 18]方法 ,采用化感作用效应
系数(RI)对实验数据进行统计分析。当 RI>0为
促进作用 , RI<0为抑制作用 ,绝对值的大小与作
用强度一致 ,一些指标进行了方差分析。其中:
RI= 1-C/T 当 T≥C时T/C-1 当 T
2 结果分析
2.1 不同处理对苗木光合色素含量的影响
对马尾松幼苗叶绿素含量的影响见表 1。由
表 1可知 ,此供体浸提液对幼苗叶绿素 a、叶绿素 b
和叶绿素总量的影响 ,随供体浸提液浓度的逐渐升
高 ,由抑制作用逐渐变为促进作用 ,且处理液浓度
越高 ,对叶绿素含量影响的促进作用越剧烈。
2.2 对苗木质膜相对透性的影响
对马尾松幼苗质膜相对透性及膜伤害度的影
响见表 2。从表 2知 ,各处理对质膜相对透性及膜
伤害度的影响 ,随浸提液浓度的升高 ,促进作用逐
渐加强 ,质膜相对透性逐渐增大。
表 1 不同处理光合色素含量情况
Tab.1 Thechlorophyllcontentindiferenttreatments mg· g-1
供体 浓度(g/mL) 叶绿素 a RI值 叶绿素 b RI值 叶绿素 a+b RI值
0.004 10.037 0.289 6.095 0.512 16.127 0.365
糙 0.002 8.179 0.050 4.435 0.100 12.610 0.067
叶 0.001 7.866 0.010 4.200 0.042 12.063 0.021
树 0.0001 7.118 -0.086 8.814 1.186 15.926 0.348
contrast 7.789 4.031 11.817
表 2 不同处理质膜相对透性情况
Tab.2 Thepermeabilityofcelmembraneindiferenttreatments
供体 浓度 /(g/mL) 质膜透性 /% RI值 膜伤害度%
0.004 0.342 6 0.360 0.121 3
糙 0.002 0.291 1 0.156 0.052 4
叶 0.001 0.261 2 0.037 0.012 5
树 0.000 1 0.254 6 0.011 0.003 6
contrast 0.251 9
2.3 对苗木氮 、磷 、钾元素吸收的影响
由图 1可知 ,对苗木氮元素吸收的影响 ,糙叶
树均表现出促进效应 。
由图 2可以看出 ,对苗木磷元素吸收的影响 ,糙
叶树表现出低促高抑的作用规律 , 即随供体处理浓
度的增加 ,对磷元素的吸收由促进作用逐渐变为抑
制作用 ,且浸提液浓度越高 ,抑制作用逐渐增强。
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第 4期 何佩云 , 丁贵杰:糙叶树浸提液对马尾松幼苗生理活性的化感影响
由图 3可知 ,对钾元素吸收的量均超过了对
照 ,表现为促进效应。但随浸提液浓度的升高 ,促
进作用逐渐减弱 ,甚至消失 。
2.4 对苗木净光合速率 、蒸腾速率的影响
对马尾松苗木光合及蒸腾速率的影响见表 3。
从表 3可以看出 ,糙叶树浸提液处理的马尾松苗木 ,
其净光合速率值均小于对照 ,说明它起抑制效应。
图 1 各处理对苗木氮元素吸收的影响
Fig.1 Theefectofdifferenttreatments
onthenitrogenabsorptionofseedling
图 2 各处理对苗木磷元素吸收的影响
Fig.2 Theefectofdifferenttreatmentson
thephosphorusabsorptionofseedling
图 3 各处理对苗木钾元素吸收的影响
Fig.3 Theefectofdifferenttreatmentson
thepotassiumabsorptionofseedling
表 3 各处理净光合速率和蒸腾速率情况
Tab.3 Therateofphotosynthesisand
transpirationindifferenttreatments
供体 浓度 g/mL光合速率 RI值 蒸腾速率 RI值
糙 0.004 0.47 -0.782 0.12 -0.400
叶 0.002 0.70 -0.677 0.16 -0.217
树 0.001 1.51 -0.306 0.17 -0.150
0.0001 1.73 -0.204 0.22 0.100
F值 1.77 1.25
contrast 2.17 0.20
注:符号＊＊, ＊分别代表在 1%、 5%水平上差异显
著.
净光合速率的单位是 CO2mmol.m-2s-1, 蒸腾速率的单
位是 H
2
Ommol.m-2s-1
从对幼苗蒸腾速率影响的测定结果表明 ,糙叶
树对蒸腾速率的影响 ,同对光合速率影响是一致
的 ,但处理间差异不显著 。
3 小结与讨论
3.1 糙叶树对叶绿素 a,叶绿素 b和叶绿素总含
量 ,以及质膜相对透性及膜伤害度的影响 ,主要表
现为促进作用。一般认为:浸提液中的化感物质通
过直接或间接地抑制活性氧清除剂 ,如 POD的活
性 ,使膜质发生过氧化或脱脂作用 ,从而破坏膜结
构 ,使膜受到伤害 ,引起叶绿素和可溶性蛋白质含
量的降低 ,由此对植物产生抑制作用 [ 1, 2, 12] 。多数
化合物的作用部位均在膜上 ,如果浸提液中的化感
物质使植物细胞膜透性增加 ,则细胞内含物大量外
溢 ,从而造成植物根系生长缓慢或死亡 [ 6, 7, 17] 。
3.2 光合作用是植物生长和产量形成的生理基
础 ,是植物进行物质积累的主要过程 , Kramer认
为 ,光合作用及其基本生理过程受到影响 ,都会影
响到植物的生长和产量的形成。糙叶树对马尾松
苗木光合速率及蒸腾速率的影响 ,总体上表现出抑
制效应。许多研究表明 ,造成光合速率降低的原因
有三:①改变叶形和减少光合作用面积;②气孔关
闭 ,减少了通向叶绿体的 CO2供应[ 16] ;③叶绿体结
构破坏。导致马尾松幼苗光合速率下降的原因究
竟属于哪一种 ,还有待于进一步研究。
3.3 通过供体浸提液对苗木氮 、磷 、钾元素吸收影
响的分析 ,可以看出 ,植物之间的化感作用 ,除与供
10
贵州师范大学学报(自然科学版) 第 25卷
体及处理的不同有关之外 ,还与受体植物及所考察
的指标有关 。
3.4 综合比较此供体对受体马尾松幼苗各生理指
标的影响 ,可以看出 ,植物间的化感作用是十分复
杂的 ,同一供体的不同浓度 ,对同一受体的化感效
应均有所不同 ,充分体现了植物间化感现象的可变
性和多样性 。总体来说 ,糙叶树对马尾松幼苗的生
理活性相对有利 。
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