全 文 ：第 33卷　第 1期
2009年 1月
　南京林业大学学报 (自然科学版)
　JournalofNanjingForestryUniversity(NaturalSciencesEdition)
Vol.33, No.1
Jan., 2009
不同土壤条件下滇青冈和元江栲幼苗生长特征的比较
曹建新 1 ,姜远标2 ,张劲峰 1 ,苏文华 3 ,张光飞 3
(1.云南省林业科学院 ,云南　昆明　 650204;2.云南省普洱林业学校 ,云南　普洱　665000;
3.云南大学生态学与地植物学研究所 ,云南　昆明　 650091)
摘要:通过盆栽对比试验 ,对酸性土和石灰土上生长的滇青冈和元江栲幼苗的生长特征进行研究。结果表明:红
色石灰土上滇青冈和元江栲幼苗生长均受到抑制 ,两种植物幼苗在黑色石灰土上均生长良好;黑色石灰土上滇
青冈幼苗根生物量比显著提高 , 而叶生物量比降低 , 根冠比显著高于酸性土和红色石灰土上植株的根冠比;红色
石灰土上元江栲幼苗叶片的叶绿素和类胡萝卜素含量显著低于酸性土和黑色石灰土上的植株的相应值;在 3种
土壤条件下元江栲幼苗各部分的生物量分配没有显著差异。
关键词:滇青冈;元江栲;生长特征;土壤条件
中图分类号:S718　　　　文献标志码:A　　　　文章编号:1000-2006(2009)01-0079-04
ComparisonofgrowthcharacteristicsonseedlingsofCyclobalanopsis
glaucoidesandCastanopsisorthacantha
indifferentsoilconditions
CAOJian-xin1 , JIANGYuan-biao2 , ZHANGJin-feng1 , SUWen-hua3 , ZHANGGuang-fei3
(1.YunnanAcademyofForestScience, Kunming650204, China;2.YunnanPuerForestrySchool, Puer665000, China;
3.InstituteofEcologyandGeobotany, YunnanUniversity, Kunming650091, China)
Abstract:Throughparalleltrials, thegrowthcharacteristicsforseedlingsofCyclobalanopsisglaucoidesandCastanopsis
orthacanthagrowninthreediferentsoilswerestudied.Theresultsshowedthat:thegrowthofC.glaucoidesandC.
orthacanthaweresignificantlydiferentbetweenacidicsoilandredcalcareoussoilafteragrowthseason.Theincrement
ofheight, stembasaldiameterandleavesofC.glaucoidesandC.orthacanthaweresignificantinacidicsoilcomparing
tothoseinredcalcareoussoil.Seedlingsoftwospeciesallgrewbetterinblackcalcareoussoil.TheRMFofC.
glaucoidesinblackcalcareoussoilwerehigherthanthoseinacidicsoilandredcalcareoussoil, thentheR/Cincreased
notablyinblackcalcareoussoilwhiletheLMFdecreased.Inthreediferentsoils, theR/C, RMFandLMFofC.
orthacanthawerealofnosignificantdiference.Thecontentofchlorophyllandchlorophyla/bofC.glaucoideshadno
obviousdifferenceinthreediferentsoils, butthecontentofcarotenoidinblackcalcareoussoilandredcalcareoussoil
waslowersignificantlythanthatinacidicsoil.ThecontentofchlorophyllandcarotenoidofC.orthacanthaseedlings
growninredcalcareoussoilwerenotablylessthanthoseinblackcalcareoussoilandacidicsoil.Thechlorophylla/bin
seedlingsofC.orthacanthagrownintwocalcareoussoilswassignificantlyhigherthanthoseinacidicsoil.
Keywords:Cyclobalanopsisglaucoides;Castanopsisorthacantha;growthcharacteristics;soilcondition
　　收稿日期:2008-01-22　　　　修回日期:2008-06-03
　　作者简介:曹建新(1981—),研究实习员 ,硕士 ,研究方向为植物生理生态和森林生态学。 E-mail:jxcao627@ 163.com
　　引文格式:曹建新 ,姜远标 ,张劲峰 ,等.不同土壤条件下滇青冈和元江栲幼苗生长特征的比较 [ J] .南京林业大学学报:自然科学版 ,
2009, 33(1):79-82.
　　土壤是植物养分的重要提供者 ,植物分布与土壤密切相关。我国石灰岩分布面积广阔 ,约占国土总面
积的七分之一[ 1] 。独特的岩溶作用使得石灰岩土壤比其他土壤的 pH更高 ,表现为弱碱性反应 ,而土壤 pH
直接影响矿质元素的可利用程度 ,从而影响植物生长 [ 2-3] 。滇青冈(Cyclobalanopsisglaucoides)和元江栲
(Castanopsisorthacantha)属壳斗科植物 ,是滇中高原亚热带顶级群落半湿润常绿阔叶林的优势树种 。滇青
冈曾广泛分布在滇中地区的土山和石灰岩山地 [ 4-5] ,野外调查发现 ,滇青冈既能在酸性土地区生长 ,也能在
石灰岩地区生长 ,而元江栲只能在酸性土壤上生长 。笔者通过不同土壤基质盆栽试验 ,对滇青冈和元江栲
幼苗在石灰土和酸性土上的生长特征进行比较 ,探讨不同土壤基质对滇青冈和元江栲幼苗生长的影响 ,
以及滇青冈和元江栲幼苗对不同土壤的适应特征 ,并通过对幼苗部分生理生态特征的比较来分析
滇青冈和元江栲野外分布的原因 ,为进一步开展石灰岩土壤对植物生长的影响以及植物适应机理
的研究奠定基础 。
1　材料与方法
1.1　试验材料及处理
　　于 2004年 12月在昆明西郊不同地段分别采集酸性土 、黑色石灰土和红色石灰土 。酸性土采自筇竹
寺旁的元江栲林下 ,土层浅而多石 ,采集深度约 30cm;红色石灰土采自花荭洞灌草丛地段 ,土壤呈大块状
结构 ,采集深度约 30cm;黑色石灰土采自花荭洞裸露的岩石缝隙间 ,此处生长有深根系草本植物 ,采集深
度约 20cm。每种土壤采集 3 ～ 5个点组成混合样品。采回后剔除植物残体 、昆虫 、石块等 ,适当敲碎大块
土壤备用。
试验在云南大学生态学与地植物学研究所大棚内进行。滇青冈和元江栲幼苗为腐殖土培育的 1年生
苗 ,苗高约 15cm,基径 0.2cm。于 2005年 2月选择长势一致的健康植株 ,分别以酸性土 、红色石灰土和黑
色石灰土为基质进行盆栽试验 ,每种土壤中种植 20盆。常规水肥及病虫害管理 ,成活后待测。
1.2　各指标的测定方法
生物量测定时 ,滇青冈 、元江栲 1年生小苗栽入盆中后测定株高 、基径 、叶片数量;实验末期收获时观
测相同项目 ,计算每株的高增长 、基径增长及叶片增加数 。植株收获后带回实验室 105℃杀青 20min, 80℃
烘干。用电子天平(精确度 0.000 1g)分别称根 、茎 、叶质量 ,计算各部分生物量比 、根冠比等参数 。
叶绿素和类胡萝卜素含量参照 Arnon的方法 [ 6]测定 ,并计算总叶绿素(Chl)含量 、类胡萝卜素(Car)含
量 、Chla/b等参数 。
土壤养分及 pH测定中 ,采样分析 3种土壤的养分特征 ,土壤 pH用 pHS-29A型酸度计测定 ,其余指
标由云南省农业科学院植保土肥测试中心测定 。
实验数据用 Excel数据处理软件及 SPSS11.5统计软件进行统计分析 。
2　结果与分析
2.1　不同土壤基质滇青冈和元江栲幼苗的生长量比较
　　经测定 , 3种土壤中酸性土 pH为 5.03;黑色石灰土和红色石灰土 pH分别为 7.35和 7.63,呈碱性。
黑色石灰土有机质和 N含量较酸性土和红色石灰土的高。两种石灰土的速效磷含量都很低 ,红色石灰土
中为痕量。红色石灰土和酸性土上速效钾的含量相近 ,较黑色石灰土要高出 60%。两种石灰土中 Ca、Mg、
Mn的含量都远远高于酸性土 ,而有效铁含量较低 。黑色石灰土的有效 Zn含量高于酸性土 ,而红色石灰土
比酸性土低 。
表 1　3种土壤基质养分特征比较
Table1　Thesoilpropertiesofthreedifferentculturemedia
土壤类型
soiltype pH
c(有机质)/
%
c(全 N)/
%
c(全P)/
%
c(全 K)/
%
c(碱解N)/
(mg· kg-1)
c(速效P)/
(mg· kg-1)
c(速效K)/
(mg· kg-1)
c微量元素 /(mg· kg-1)
Ca Mg Fe Zn Mn
酸性土 5.03 4.38 0.199 0.069 2.270 137.6 3.03 120.0 643 174 82.18 5.65 5.76
黑色石灰土 7.35 11.18 0.546 0.102 0.450 385.8 1.47 75.4 6 696 605 22.04 11.44 54.05
红色石灰土 7.63 1.72 0.093 0.063 1.280 56.8 痕量 118.1 3 987 710 11.92 3.61 26.66
　　经过 1个生长季节后 ,滇青冈和元江栲幼苗在酸性土和红色石灰土上生长量差异显著。滇青冈幼苗
在酸性土上高增长为 8.06cm,而红色石灰土上仅为 3.39cm;酸性土上基径增长了 0.106cm,红色石灰土
上仅为 0.073cm;酸性土上叶片增加了近 7片 ,红色石灰土上只增加了约 2片。元江栲幼苗在酸性土上高
增长约 12cm,而红色石灰土上仅增长了 2.48 cm;酸性土上基径增长 0.147 cm,红色石灰土上仅增长
0.051cm;酸性土上叶片数增加约 13片 ,而红色石灰土上不到 5片(表 2)。
黑色石灰土上滇青冈和元江栲幼苗的株高 、基径 、叶片数增长量与酸性土上没有显著差异 ,元江栲在
黑色石灰土叶片数比酸性土上多(表 2)。与红色石灰土相比 ,黑色石灰土具有较高的有机质和 N含量(表
80 南 京 林 业 大 学 学 报 (自 然 科 学 版)　　　　　　　　　　　　第 33卷　
1),使土壤具有一定的保肥力和缓冲性 ,肥力较高[ 7] ,因此 ,滇青冈和元江栲的移栽苗在黑色石灰土上生长
较快。
表 2　不同土壤基质滇青冈和元江栲幼苗的生长量
　　　　Table2　Theincreaseofseedlingsheight, stembasaldiameterandleafnumberforC.glaucoidesand
C.orthacanthagrownindifferentsoils
物种
species
土壤类型
soiltype
样本数
numberofsamples
株高 /cm
height
基径 /cm
stembasaldiameter
叶片数
numberofleaves
滇青冈
酸性土
黑色石灰土
红色石灰土
12
10
10
8.06±3.63a
10.50±7.14a
3.39±1.62b
0.106±0.059a
0.155±0.059a
0.073±0.032b
6.6±2.9a
8.9±3.0a
1.7±0.7b
元江栲
酸性土
黑色石灰土
红色石灰土
10
10
10
11.91±2.97a
11.65±6.03a
2.48±0.58b
0.147±0.033a
0.120±0.063a
0.051±0.022b
12.6±5.8a
19.7±7.5b
4.4±1.2c
　　　　注:数据为平均值 ±标准差。表中同一列内的字母相同表示差异不显著 ,字母不同表示差异显著(P<0.05)。
2.2　不同土壤基质对滇青冈和元江栲幼苗生物量分配的影响
酸性土和红色石灰土上的滇青冈幼苗根冠比(R/C)、根 、茎 、叶的生物量比(RMF、SMF、LMF)值都没
有显著差异(表 3),而黑色石灰土上根冠比显著增大 , R/C值达到 0.993,根生物量约占总生物量的 1 /2
(RMF为 49.1%),叶生物量比显著减小 。可见 ,黑色石灰土上滇青冈幼苗的生物量分配与酸性土和红色
石灰土的幼苗相比有很大差异 。
石灰土上生长的元江栲幼苗地上 、地下生物量分配较酸性土没有显著差异 ,酸性土 、黑色石灰土和红
色石灰土上的元江栲幼苗的 R/C、RMF、SMF、LMF均没有显著差异 , 3种土壤上植株根冠比从大到小依次
为:黑色石灰土 、酸性土 、红色石灰土 ,根冠比均在 0.8 ～ 0.9,根生物量比约为 45%,茎生物量比约为 18%,
叶生物量约为 37%(表 3)。
表 3　不同土壤上滇青冈和元江栲幼苗生物量分配
Table3　ThebiomassalocationforseedlingsgrownindifferentsoilsofC.glaucoidesandC.orthacantha
物种
species
土壤类型
soiltype
样本数
numberofsamples
根冠比
R/C
根生物量比 /%
RMF
茎生物量比 /%
SMF
叶生物量比 /%
LMF
滇青冈
酸性土
红色石灰土
黑色石灰土
12
10
10
0.745±0.222a
0.730±0.151a
0.993±0.264b
41.87±7.05a
41.80±5.15a
49.10±6.52b
21.12±4.62a
24.49±5.35a
20.96±4.21a
37.02±6.63a
33.70±6.46a
29.94±3.57b
元江栲
酸性土
红色石灰土
黑色石灰土
10
10
10
0.854±0.117a
0.808±0.280a
0.861±0.260a
45.61±3.48a
43.48±8.89a
45.44±6.74a
17.53±1.91a
18.85±4.68a
19.82±6.87a
36.86±37.67a
37.67±7.29a
36.36±5.79a
　　　　注:数据为平均值 ±标准差。表中同一列内的字母相同表示差异不显著 ,字母不同表示差异显著(P<0.05)。
2.3　不同土壤基质下滇青冈和元江栲光合色素含量的比较
3种土壤上生长的滇青冈幼苗的叶绿素(Chl)含量差异不显著 , Chla/b差异也不显著 ,黑色石灰土和
红色石灰土上滇青冈幼苗叶片的类胡萝卜素(Car)含量显著低于酸性土(表 4)。
表 4　不同土壤上两树种幼苗叶绿素 、类胡萝卜素含量和叶绿素 a/b值
　　　　Table4　Thechlorophylcontent, carotenoidcontentandChla/bratiosforseedlingsgrownindifferent
soilsofC.glaucoidesandC.orthacantha
物种
species
土壤类型
soiltype
c(Chl)/
(mg· g-1)
c(Car)/
(mg· g-1) c(Chla)/ c(Chlb)
滇青冈
酸性土
黑色石灰土
红色石灰土
1.505±0.175a
1.446±0.167a
1.306±0.076a
0.176±0.013a
0.150±0.028b
0.138±0.013b
3.24±0.83a
2.83±0.31a
3.04±0.18a
元江栲
酸性土
黑色石灰土
红色石灰土
1.133±0.097a
1.242±0.219a
0.638±0.134b
0.175±0.009a
0.181±0.013a
0.112±0.030b
2.85±0.43a
3.35±0.46b
3.46±0.35b
　　　　注:数据为平均值 ±标准差。表中同一列内的字母相同表示差异不显著 ,字母不同表示差异显著(P<0.05)。
红色石灰土上生长的元江栲幼苗叶片的 Chl和 Car含量显著降低 。酸性土和黑色石灰土处理的元江
栲幼苗叶片的 Chl含量分别为 1.133和 1.242mg/g,而红色石灰土上生长的幼苗仅有 0.63mg/g,分别为
酸性土和黑色石灰土的 55.6%和 50.7%。红色石灰土上元江栲幼苗叶片的 Car含量比酸性土和黑色石灰
81　第 1期　　　　　　　　　　　　曹建新 ,等:不同土壤条件下滇青冈和元江栲幼苗生长特征的比较
土分别降低了 36%和 38%。两种石灰土上生长的元江栲幼苗 Chla/b显著高于酸性土(表 4)。
类胡萝卜素既是光合色素 ,又是内源抗氧化剂 ,除在光合作用中具有一定的功能外 ,还与叶片的热耗
散能力有关 [ 8-10] 。两种石灰土上滇青冈和元江栲幼苗叶片的类胡萝卜素含量均有不同程度的降低 ,说明
石灰土上植物的光适应能力受到影响 。
3　讨　论
(1)经过一个生长季节后 ,红色石灰土上滇青冈和元江栲幼苗的株高 、基径和叶片增长量均显著低于
酸性土上的植株的相应指标 ,但两种植物在黑色石灰土上均生长较好。在黑色石灰土上滇青冈幼苗根生
物量比提高而叶生物量比降低 ,根冠比(R/C)显著较酸性土和黑色石灰土上的高 ,而元江栲在 3种土壤上
生物量分配没有显著差异 。
(2)叶片中光合色素是光合作用的物质基础 ,叶绿素(Chl)含量的高低在很大程度上反映了植株的生
长状况和叶片的光合能力。红色石灰土上滇青冈和元江栲幼苗的生长都受到抑制 ,但滇青冈幼苗叶片中
的 Chl含量和 Chla/b并没有显著变化 ,光合能力未受影响。而红色石灰土上元江栲 Chl含量 、Car含量显
著降低 , Chla/b提高 ,光合能力降低 。
(3)生物量分配格局的改变既是土壤对植物影响的表现 ,也反应了植物的适应能力和适应途径。在黑
色石灰土上 ,滇青冈通过增加生物量向根系的分配而减少对叶片的投入 ,促进根系生长以吸收更多的营养
物质;而元江栲幼苗生物量分配在 3种土壤上没有显著差异 ,表明其对两种石灰岩土壤的调节适应能力不
强 。
(4)石灰土由于土层薄 、储水能力低 ,常造成缺水胁迫 [ 11-12] 。该试验在大棚内进行 ,管理条件较好 ,不
会产生缺水的情况 ,而且黑色石灰土的有机质 、N、P含量都较高 ,所以两种植物在黑色石灰土上都生长较
好 。元江栲幼苗在红色石灰土上生长显著受到抑制 ,在黑色石灰土上却能很好生长 ,而在野外红色石灰土
和黑色石灰土地段均没有元江栲分布 ,其原因有待深入研究 。
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(责任编辑　王国栋)
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