全 文 ： [ 收稿日期] 2010-12-15;2011-04-13修回
[ 基金项目] 贵州师范大学校青年基金项目“油茶 、铁芒箕对猴樟的化感作用及其化感物质的分离鉴定”(040305J043)
[ 作者简介] 何佩云(1975-),女 ,博士 ,副教授 ,从事植物生理生态方向的教学与研究。 E-mail:peiyunh@163.com
[文章编号] 1001-3601(2011)05-0328-0187-04
油茶叶浸提液对猴樟幼苗生长的化感影响
何佩云1 , 张 樊2
(1.贵州师范大学 生命科学学院 , 贵州 贵阳 550001;2.贵州省松桃县民族中学 , 贵州 松桃 554100)
[摘 要] 为探讨猴樟与油茶共生及成为马尾松的伴生树种的可能性 ,采用枯落物浸提液的方法研究了
油茶叶浸提液对猴樟幼苗生长的化感影响 。结果表明:不同浓度的油茶叶浸提液对猴樟幼苗地径生长均表现出不同程度的促进作用(R I>0)。其中 ,0.004 g/mL 和 0.000 1 g/mL 对苗高生长的促进作用不明显 ,而
0.002 g/mL 和 0.001g/mL 对苗高生长则具明显的促进作用;0.004 g/mL 、0.002 g/mL 、0.001g/mL 和
0.000 1g/mL处理对幼苗地上 、地下部干重的化感影响均表现出抑制效应 。其中 , 0.001 g/mL 、
0.000 1g/mL对地上部和地下部干重的影响均与对照之间差异显著;各浓度浸提液对猴樟主根长度的影响 ,
表现出高促低抑的趋势 ,但各处理差异不显著。综合油茶叶浸提液对猴樟幼苗生长的化感效应分析 ,一定程度上油茶能与猴樟共生 ,猴樟可作为马尾松的伴生树种。[关键词] 油茶;猴樟;供体;受体;化感效应[中图分类号] S571.1 [文献标识码] A
Allelopathy of Camellia olsifea Leaf Extract on
Growth of Cinnamomum bodinieri Seedling
HE Pei-yun1 , ZHANG Fan2
(1.School of Lif e Sciences , Guizhou Normal University , Guiyang , Guizhou 550001;2.Songtao National Middle
School , Songtao , Guizhou 554100 , China)
Abstract:Ex traction of leaves li t ters of Camel lia olsi f ea were applied to study its allelopathy on
Cinnamomum bod inieri seedling to explo re w hether C.bodinieri had symbiosis wi th C.olsi f ea , and
whether C.bod inieri could be accompanying tree species of P inus massoniana .The resul ts show ed that
dif fe rent concentration o f leaves lit te rs of C.olsi fea improved the g row th of C.bodinieri seedling on
ce rtain levels(RI >0).Concentration o f 0.000 1 g/mL and 0.004 g/mL had no ef fect w hile 0.001 g/mL
and 0.002 g/mL improved the g row th of C.bodinieri seedling.Concentration of 0.004 g/mL , 0.002 g/
mL , 0.001 g/mL , and 0.0001 g/mL inhibited the dry w eight of aboveg round and underground of seedling.
Among them , 0.001 g/mL and 0.000 1 g/mL had significant difference wi th the contro l on dry w eight o f
aboveground and underground.High concentration o f leaves lit te rs ex tract improved main root leng th o f
C.bodinieri but low concentration inhibi ted the leng th , there w as no significant dif ference among them.
Therefore , C.olsi f ea could has symbio sis w ith C.bodinier in cer tain level , and C.bodinieri could be used
as accompanying t ree species of P.massoniana based on the allelopathy study .
Key words:Camell ia olsi fea;Cinnamomum bodinieri;dono r;recepto r;al lelopathy
化感作用是指植物产生的一些特殊生化物质并
释放到环境中 ,从而对其他植物产生直接或间接的
相生或相克作用。这一概念由德国科学家Molish于
1937年第一次提出[ 1] 。化感作用由于作为植物间
的一种相互关系而受到人们的重视 ,很多生态学家
曾开展过这方面的研究工作 ,并取得了丰富的成
果[ 2-6] 。近年来 ,植物化感作用的研究日益增多 ,研
究方法更加先进 ,但主要以农作物作为研究对象 ,如
水稻 、小麦等[ 7-8] ,在乔木方面研究的相关报道也比
较多 ,如桉树 、杉木等[ 9-10] ,但研究灌木对某些阔叶
树幼苗生长的化感影响报道较少 ,尤其是关于油茶
对猴樟幼苗生长的化感影响研究则更少[ 11] 。
马尾松是我国南方重要的用材树种和造林灭荒
树种 ,我国在马尾松人工林培育技术等方面取得了
很大的进步[ 12-13] 。但长期以来 ,一直营造大面积的
人工纯林 ,出现了许多问题 ,在许多地区导致了森林
病虫害蔓延 ,特别是松毛虫危害频繁 ,使林区生态环
境恶化 ,历史的经验使人们越来越深刻地认识到 ,要
解决马尾松纯林中存在的诸多问题 ,提倡多树种造
林和培育针阔混交林是人工林发展的必然趋势。为
此 ,要营造针阔混交林 ,就要选择马尾松的伴生树
种 ,尽管人们对马尾松混交林营造有过研究 ,但对选
择马尾松的伴生树种方面的研究相对较少 ,特别是
林木之间的化感作用研究更少[ 14] 。能作为马尾松
伴生树种的种类虽有很多 ,但由于猴樟适应性强 、用
途广等特性而成为大家首选的马尾松伴生树种 ,且
相关研究表明 ,阔叶树猴樟能与马尾松伴生[ 14] ,而
有关猴樟能否与马尾松林下常见的灌木油茶共生方
贵州农业科学 2011 , 39(5):187 ～ 190 Guizhou Ag ricultural Sciences
面的报道较少[ 11 , 15] 。笔者研究油茶叶浸提液对猴
樟的化感作用 ,以期为猴樟能否与油茶共生 ,能否成
为马尾松的伴生树种提供一定的理论依据和现实指
导 。
1 材料与方法
1.1 试验材料
猴樟(Cinnamomum bodinieri)幼苗为受体 ,以
油茶(Camel lia olei fera Abel)为供体 ,用供体油茶
叶枯落物的浸提液处理猴樟幼苗 ,观察供体不同浓
度的浸提液对幼苗各生长指标的化感影响 。
1.2 试验方法
秋季分别取油茶叶枯落物于室内风干 ,用粉碎
机打成粉末 ,放于干燥器内待用。猴樟幼苗试验采
用盆栽法 ,花盆中的基质用珍珠岩和黄沙以 1∶1的
比例混合 ,每盆栽 2株生长较一致的幼苗 ,用不同浓
度的油茶叶浸提液培养 。
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[ 16] ,然后将母液稀释成 0.004 g/mL 、0.002 g/
mL 、0.001 g/mL和 0.000 1 g/mL 浓度的处理液 ,用
蒸馏水培养作为对照。每个处理设 3个重复 ,然后
观察不同浓度的油茶叶浸提液对猴樟幼苗各生长指
标的化感影响 。盆栽试验开始于 2009年 4月 ,处理
观察时间为 2009年 7—10月。
1.3 形态指标测定
1.3.1 幼苗地径 、苗高 观察记载油茶对猴樟幼
苗地径 、苗高的生长动态 ,作出生长动态曲线图 。
1.3.2 幼苗主根长度 待盆栽试验结束后 ,取出
幼苗 ,测定油茶对猴樟主根长度的影响。
1.3.3 幼苗地上 、地下干重 取供试植物的对照
组和各处理组 ,用水冲洗净根部泥土 ,烘干后分别称
出植物地上及地下部的干重 。
1.4 数据统计分析
参照 G.BruceWilliamson[ 17-18] 等的方法 , 采用
化感作用效应系数(R I)对试验数据进行统计分析 。
R I= 1-C/ T (T ≥C)
T/C-1 (T
效应。当 R I >0为促进作用 , R I <0 为抑制作用 ,
绝对值的大小与作用强度一致 。对幼苗地上 、地下
部干重及主根长度进行方差分析 ,以比较油茶不同
处理间的差异是否显著 。
2 结果与分析
2.1 不同浓度油茶叶浸提液对猴樟幼苗地径生长
动态的影响
从图 1可看出 ,用供体不同浓度的浸提液处理
的幼苗 ,与对照相比 ,幼苗地径的生长都表现出不同
程 度的 促进 作 用(RI >0)。其 中 , 浓 度为
图 1 油茶叶浸提液不同浓度处理猴樟幼苗的地径生长
Fig.1 Grow th of C.bod inieri seedling gr ound
stem unde r different trea tments of
C.olsi f ea leaf ex tract
0.0001 g/mL 的促进作用最强 , R I 值达 0.391;浓
度为0.004g/mL 和 0.002 g/mL 的促进作用其次 ,
R I值分别为 0.250和 0.364;而 0.001g/mL 的促
进作用最弱 ,其 R I 值为 0.208 。说明 ,在幼苗生长
前期各处理对地径生长的促进作用均较微弱 ,但随
着生长期的延长 ,对幼苗地径生长的促进作用均有
逐渐增强的趋势 。
2.2 不同浓度油茶叶浸提液对猴樟幼苗苗高生长
动态的影响
从图 2可看出 ,0.004 g/mL 和 0.000 1g/mL 处
理对苗高生长的促进或抑制作用在苗木的整个生长
过程都比较弱 ,其生长曲线与对照的生长曲线都比
较趋近 ,在生长前期对苗高生长表现出微弱的抑制
作用 ,随着生长期的延长又逐渐表现出微弱的促进
作用 。而 0.002 g/mL 和 0.001g/mL 处理对幼苗
苗高生长影响的作用趋势较相似 ,均表现出明显的
促进作用 ,且促进作用均随生长期的延长表现出逐
渐增强的趋势 ,其中 ,以 0.002 g/mL 处理对猴樟幼
苗苗高生长的促进作用最明显 。
图 2 油茶叶浸提液不同浓度处理猴樟幼苗的苗高生长
Fig.2 Seedling height of C.bodinieri under diffe rent
trea tments of C.olsi f ea leaf ext ract
2.3 不同浓度的油茶叶浸提液对猴樟幼苗地上 、
地下部干重及主根长度的影响
从表可以看出 ,不同处理对幼苗地上 、地下部干
重都产生了不同程度的化感影响 ,总体上均表现出
一定的抑制效应(R I <0),但从 R I 值可看出 ,其抑
制作用有随浸提液浓度的升高逐渐减弱的趋势 ,且
·188· 贵 州 农 业 科 学 2011 , 39卷
表 油茶叶浸提液不同浓度处理下猴樟苗木的地上 、地下部干重及主根长度
Table Dry weight of aboveg r ound and underg round , and main r oo t leng th o f C.bodinie ri seedling under diffe rent con-
centration of C.o lsifea leaf e xtr act
处理浓度/
(g/ mL)
Concentration
地上部干重平均值/ g
Mean dry weight of
aboveg round
R I
地下部干重平均值/ g
Mean dry w eight of
underg round
R I
主根长度平均值/ cm
Mean leng th of
main r oo t
RI
0.004 4.44±0.05 a -0.007 4.44±0.03 a -0.036 24.92±3.83 a 0.034
0.002 4.42±0.03 a -0.011 4.50±0.08 a -0.021 22.33±0.46 a -0.073
0.001 4.22±0.09 b -0.056 4.22±0.003 b -0.083 23.75±5.26 a -0.015
0.000 1 4.13±0.04 b -0.075 4.31±0.04 b -0.063 19.92±1.20 a -0.174
CK 4.47±0.02 a 4.60±0.01 a 24.08±4.20 a
F 7.634 10.809 0.310
注:同列数字后字母不同表示差异显著(P<0.05)。
No te:Different letters in the same co lumn represent significant level at 5%.
方差分析表明 , 0.001 g/mL 和 0.000 1g/mL 两处
理对幼苗地上部和地下部干重的影响均与对照之间
差异显著对幼苗主根长度的影响 ,各处理表现出高
促低抑的作用趋势 ,即对幼苗主根生长的影响 ,随处
理液浓度的升高 ,由抑制作用逐渐转变为促进作用 ,
但各处理差异不显著。
3 结论与讨论
1)不同浓度的油茶叶浸提液处理对猴樟地径
生长均表现出不同程度的促进作用(R I >0)。其
中 ,浓度为 0.000 1g/mL 的促进作用最强 ,浓度为
0.004 g/mL和 0.002 g/mL 的促进作用其次 , 而
0.001 g/mL的促进作用最弱 ,且在幼苗生长前期各
处理对地径生长的促进作用均较微弱 ,但随着生长
期的延长 ,对幼苗地径生长的促进作用均有逐渐增
强的趋势。
2)不同浓度的油茶叶浸提液对猴樟幼苗高生
长影响的作用趋势不一样 , 其中 , 0.004g/mL 和
0.000 1g/mL对苗高生长影响的作用趋势不明显 ,
而 0.002g/mL 和 0.001 g/mL 对苗高生长则具有
明显的促进作用。
3)不同浓度的油茶叶浸提液对猴樟幼苗地上 、
地下部干重的化感影响 ,总体上均表现出抑制效应
(R I <0),且抑制效应有随浸提液浓度的升高逐渐
减弱的趋势 ,其中 , 0.001 g/mL 、0.000 1g/mL 对幼
苗地上部和地下部干重影响均与对照之间差异显著
对幼苗主根长度的影响 ,表现出高促低抑的趋势 ,但
各处理差异不显著。可见 ,不同浓度的油茶叶浸提
液对猴樟幼苗主根生长的化感影响不一样 ,有的具
促进作用 ,有的则起抑制作用 ,导致这种现象的原因
可能是由于浸提液中含有某种化合物 ,促进或抑制
了根系的生长 。Vaughan 研究了一些化感物质对
植物根系的影响 ,发现几种酚酸(阿魏酸 、P-香酸 、香
草酸 、丁香酸)对豆子根系的影响比较明显 ,推测是
由于酚酸改变了植物体内激素的分配 ,从而导致根
系受到影响 ,另一种原因可能是通过影响根系对营
养的吸收而使根系生长受到影响[ 19-21] 。
研究表明 ,油茶可与猴樟共生 ,猴樟可作为马尾
松伴生树种的选择。当然 ,植物间化感作用的机理
是很复杂的 ,Kershaw 和 Looney 曾指出 ,植物化感
作用可能有以下 4种作用机理:直接抑制他种植物
的种子萌发 、植株生长和个体数量;间接影响根际土
壤性质而限制他种植物的生长;活性抑制物质可以
来自根 、叶或凋落物 ,在植物种间产生影响;影响细
胞伸长 、细胞膜的半透性无机物的吸收以及光合作
用过程[ 22] 。试验相关研究结果与 Kershaw 的观点
基本吻合 ,但其范围和深度还远远不够 ,有待于今后
的深入研究。
[ 参 考 文 献]
[ 1 ] 王大力.水稻化感作用研究综述[ J] .生态学报 , 1998 ,
18(3):25-26.
[ 2 ] 邓明华 ,文锦芬 , 邹学校 , 等.辣椒植株水浸提液对生
菜和大白菜化感作用的初步研究[ J] .云南农业大学
学报 , 2007 , 22(3):452-455.
[ 3 ] 周志红 ,骆世明 , 牟子平.番茄的化感作用研究[ J] .应
用生态学报 , 1997 , 8(4):445-449.
[ 4 ] 何佩云 ,丁贵杰.刺槐 、木荷水浸液对马尾松幼苗生理
活性的化感效应[ J] .种子 , 2007 , 26(10):4-6.
[ 5 ] 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[ J] .贵州师范大学学报:自然科学版 ,
2007 , 25(4):8-11.
[ 6 ] 何佩云 , 丁贵杰.马尾松自毒作用的初步研究[ J] .种
子 , 2009 , 28(9):29-32
[ 7 ] 莫美华 , 马红梅 ,肖启福 ,等.红汁乳菇醇提物对水稻 、
稗草的化感影响[ J] .生态学报 , 2004 , 24(12):2951-
2954.
[ 8 ] 李香菊 , 吕德滋 , 李扬汉.小麦对升马唐(Digitaria
ci liaris)种子发芽的异株吉生作用研究[ J] .河北农业
大学学报 , 2004 , 23(2):74-77.
[ 9 ] 曾 杰 ,翁启杰 , 郑海水.几种桉树生化他感作用的生
物测定[ J] .林业实用技术 , 2004(6):4-5.
[ 10] 何宗明 ,俞新妥 , 林思祖 , 等.几种伴生植物水浸液对
杉木生长的影响研究[ J] .中国生态农业学报 , 2003 ,
11(3):11-13.
[ 11] 何佩云 ,周 跃.铁芒萁叶浸提液对猴樟幼苗生长的
化感效应[ J] .贵州师范大学学报:自然科学版 , 2011 ,
29(1):9-13.
[ 12] 丁贵杰.贵州马尾松人工建筑材林合理采伐年龄研究
·189· 第 5 期 何佩云 等 油茶叶浸提液对猴樟幼苗生长的化感影响
[ J] .林业科学 , 1998 , 34(3):40-46.
[ 13] 郭 峰 ,周运超.不同密度马尾松林针叶养分含量及
其转移特征[ J] .南京林业大学学报 , 2010 , 34(4):93-
96.
[ 14] 何佩云 ,丁贵杰.猴樟 、鹅掌楸对马尾松苗木生理活性
的他感效应[ J] .浙江林学院学报 , 2008 , 25(5):605-
608.
[ 15] 何佩云 ,丁贵杰.马尾松林下常见草本 、灌木对其苗木
生理活性的化感效应[ J] .西南林学院学报 , 2009 , 29
(1):8-11.
[ 16] 贾黎明 ,翟明普 ,尹伟伦.油松 、辽东栎混交林中生化
他感作用的研究[ J] .林业科学 , 1995 , 31(6):491-
497.
[ 17] 邓桂兰 ,孔垂华 ,骆世明.木麻黄小枝提取物的分离鉴
定及其对幼苗的化感作用[ J] .应用生态学报 , 1996 , 7
(2):145-149.
[ 18] Willianson G B , Richardson D.Bioassay s for allelopa-
thy:M ersuring tr eatment response s with independtent
contro ls[ J] .J Chem Eco l , 1988 , 14(1):181-187.
[ 19] 宋 君.植物间的他感作用[ J] .生态学杂志 , 1990 , 9
(6):43-47.
[ 20] 徐振邦 ,戴洪才 , 李 昕.主要伴生树种树叶对红松生
长的影响[ J] .林业科学 , 1992 , 28(4):357-360.
[ 21] Mulle r C H.I nhibito ry terpense s vo latilized from Sal-
v ia shrubs[ J] .Bull.Tocrey Bot.Club , 1965 , 92:38.
[ 22] 王祥荣 ,宋永昌.狗脊和里白植株浸出液化感作用的
研究[ J] .植物生态学与地植物学报 , 1993 , 17(2):
143-154.
(责任编辑:彭 艳)
(上接第 186页)
物平均最大持水率均达 297%以上 ,柳杉林平均最
大持水率最大 ,达 344.68%,华山松林平均最大持
水率最小 ,仅 297.81%。对比 4种林型凋落物持水
性能表明 ,柳杉林凋落物具有最好的持水性能 ,华山
松林凋落物持水性能最差。
3)在 24 h的浸水过程中 , 4种森林类型凋落物
的持水量与浸水时间成显著对数函数关系 , 在前
10 h持水量增大较快 ,在 10 h 以后增加较弱 ,直至
达到最大持水量稳定。持水速率与浸水时间成显著
幂函数关系 ,在浸水的前 0.5 h 持水速率下降特别
突出 ,在前 2 h 下降较为明显 , 2 h 以后变动幅度微
弱 ,直到达到饱和状态不再持水 。
4)综合分析 4种森林类型凋落物持水性能 ,在
相同立地条件下 ,华山松林凋落物具有最大的蓄积
量和最大的持水量 ,能够及时有效的拦蓄降水 ,以及
防止雨滴溅蚀和减小地表径流对表土的冲刷。光皮
桦林持水性能次之 ,其次是杉木林和柳杉林 。所以 ,
在六盘水地区要建设生态公益林 ,华山松 、光皮桦可
以作为优先选择树种 ,为当地的生态环境建设和恢
复能够起到很好的涵养水源和保持水土的作用 。
[ 参 考 文 献]
[ 1] 孙立达 ,朱金兆.水土保持林体系综合效益研究与评
价[ M] .北京:中国科学技术出版社 , 1995:362.
[ 2] 常宗强 ,王金叶 ,常学向 , 等.祁连山水源涵养林枯枝
落叶层水文生态功能[ J] .西北林学院学报 , 2001 , 16
(增):8-13.
[ 3] 张俊卿 ,张志强 ,谢宝元 , 等.密云水库流域两种典型
人工林枯落物持水特性 [ J] .科技创新导报 , 2008
(16):22-24.
[ 4] 于志明 ,王礼先.水源涵养林效益研究[ M ] .北京:中
国林业出版社 , 1991:32-37.
[ 5] 王佑民.中国林地枯落物持水保土作用研究概况[ J] .
水土保持学报 , 2000 , 14(4):110-115.
[ 6 ] 陈奇伯 ,解明曙 , 张洪江.森林枯落物影响地表径流和
土壤侵蚀研究动态[ J] .北京林业大学学报 , 1994 , 16
(增刊):88-97.
[ 7 ] Richard lee and G ranillo A B.Soil protection by natu-
ral v egetation on clearcut fo rest land in A rkansas [ J] .
Journa l of Soil and Water Conser vation , 1985 , 40(4):
379-382.
[ 8 ] 张振明 ,余新晓 , 牛健植 , 等.不同林分枯落物层的水
文生态功能[ J] .水土保持学报 , 2006 , 19(3):139-
143.
[ 9 ] 朱金兆 ,刘建军 , 朱清科 , 等.森林凋落物层水文生态
功能研究[ J] .北京林业大学学报 , 2002 , 24(6):30-
34.
[ 10] 胡淑萍 ,余新晓 , 岳永杰.北京百花山森林枯落物层和
土壤层水文效应研究[ J] .水土保持学报 , 2008 , 22
(1):146-150.
[ 11] 刘世荣 , 温远光 , 王 兵 , 等.中国森林生态系统水文
生态功能规律[ M] .北京:中国林业出版社 , 1996:7.
[ 12] 祁萃萃 ,吴祥云 , 乔 玉.辽东山区森林枯落物持水性
能研究[ J] .能源与环境 , 2008(3):29-31.
[ 13] 陈光升 ,胡庭兴 , 黄立华 , 等.华西雨屏区人工竹林凋
落物及表层土壤的水源涵养功能研究[ J] .水土保持
学报 , 2008 , 22(1):160-163.
[ 14] 刘 硕.青海省大通县主要造林树种枯落物水文效应
研究[ J] .水土保持研究 , 2008 , 15(6):105-107.
[ 15] 彭耀强 , 薛立弘 , 曹 鹤 , 等.三种阔叶林凋落物的持
水特性[ J] .水土保持学报 , 2006 , 20(5):189-192.
[ 16] 闫俊华 ,周国逸 , 唐旭利 , 等.鼎湖山 3 种演替群落凋
落物及其水分特征对比研究[ J] .应用生态学报 ,
2001 , 12(4):509-512.
[ 17] 林海礼 ,宋绪忠 , 钱立军 , 等.千岛湖地区不同森林类
型枯落物水文功能研究[ J] .浙江林业科技 , 2008 , 28
(1):70-74.
(责任编辑:彭 艳)
·190· 贵 州 农 业 科 学 2011 , 39卷