全 文 ：收稿日期：2015-01-09
2015年
第 3期
2015
№3
辽 宁 林 业 科 技
Journal of Liaoning Forestry Science＆ Technology
槭树科植物是重要的观赏性树种。全世界共
有 200余种，分布于亚洲、欧洲、北美洲及非洲北
缘 [1]，而中国东北地区野生的槭树科植物就有 10
种，分别为东北槭（Acer mandshuricum）、拧筋槭（A.
triflorum）、假色槭（A.pseudo-sieboldianum）、色木槭
（A.mono）、元 宝 槭（A.truncatum）、青 楷 槭（A.
tegmentosum）、茶 条 槭（A.ginnala）、花 楷 槭（A.
ukurunduense）、簇毛槭（A.barbinerve）和小楷槭（A.
komarovii），这些槭树主要分布于以长白山为中心的
东北东部地区，多生长于海拔 1 000 m以下的针阔
混交林内[2]。现代工业发展、环境污染和生物地带
性气候条件的影响，导致酸雨问题的加重，铝毒害
已经成为该区槭树科植物生长的主要限制因子之
一。虽然对于植物的铝毒害及植物的耐铝机理国
内外都作了大量研究，但目前仍没有一致的结论[3]。
本研究采用室内培养方法，研究了不同浓度铝处理
下色木槭、元宝槭的生理生化变化，为了解植物耐
铝机理提供参考，同时也为在毒性铝含量高的土壤
上栽培槭树科植物，特别是筛选培育适应该环境的
槭树科新品种提供理论指导。
1 材料与方法
1.1 供试材料
试验采用东北地区常见的色木槭、元宝槭两种
槭树为试验材料。
1.2 试验材料培养方法
将色木槭、元宝槭种子清理干净后经 7%的
NaClO溶液消毒 4 min，立即用去离子水冲洗干净，
然后用去离子水在室温下浸泡 14 h后捞出置于放
有滤纸和纱布的托盘内，在 20~25 ℃暗处进行催
芽，催芽时始终保持种皮处于湿润状态。室温、自
然光照培养，待幼苗长到 15 cm时挑选长势一致的
幼苗移到盛满营养液的不透光塑料桶内进行培
养。试验共设 4个不同铝浓度处理，分别为 0、0.1、
0.3、0.5 mmol·L-1，以AlCl3·6H2O加入基础营养液获
得，其中0 mmol·L-1设为对照（ck）。
1.3 测定指标和方法
单株平均叶绿素含量：用日本美能达公司制造
的SPAD-502叶绿素计测定；可溶性糖含量：用蒽酮
比色法测定 [4]，以百分含量计；超氧化物歧化酶
（SOD）活性：用NBT光化还原比色法测定，1个酶
单位（UI）定义为将NBT的还原抑制到对照的 50%
时所需的酶量[5]；过氧化物酶（POD）活性：用愈创木
酚比色法测定，以每分钟吸光度变化值表示酶活性
大小[6]。
1.4 数据分析
应用DPS和Excel进行数据分析。
2 结果与分析
2.1 不同处理色木槭、元宝槭的叶绿素含量
东北地区色木槭、元宝槭铝胁迫下
的生理变化特性
张明宏
（桓仁县青山局，辽宁 本溪 117200）
摘 要：通过测定在不同浓度铝胁迫下，色木槭、元宝槭幼苗叶片和根系生理生化特性的相关变
化，结果表明：铝胁迫下，色木槭、元宝槭叶片叶绿素含量降低，可溶性糖含量积累增加，随着铝浓
度的不断增加，叶片内的SOD酶活性减弱，但降幅不大；根系的SOD酶活性增加但与对照间都没
达到显著水平，POD酶活性随着铝浓度增加而减弱，与对照间成显著差异。
关键词：色木槭；元宝槭；铝胁迫；生理特性
中图分类号：S718.43 文献标识码：A 文章编号：1001-1714（2015）03-0024-03
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表1 不同处理色木槭、元宝槭指标含量
由表 1可知，铝胁迫对色木槭和元宝槭叶绿素
含量的影响不大。在 0.1 mmol·L-1铝处理水平下，
色木槭的叶绿素含量较对照降低3.9%，元宝槭则增
加2.4%，但均没有达到显著水平；0.3 mmol·L-1铝处
理水平下，色木槭的叶绿素含量较对照增加 6.9%，
元宝槭较对照降低 5.7%，但也没有达到显著水平；
0.5 mmol·L-1铝处理时，色木槭的叶绿素含量较对
照下降 14.7%，为显著降低（p＜0.05），而元宝槭较
对照降低 34.3%，达到极显著差异（p＜0.01）。同
时，色木槭的叶绿素含量在铝浓度为 0.3 mmol·L-1，
元宝槭在铝浓度为 0.1 mmol·L-1时，叶绿素含量呈
增加趋势。
铝浓度/mmol·L-1
0.1
0.3
0.5
ck
树 种
色木槭
元宝槭
色木槭
元宝槭
色木槭
元宝槭
色木槭
元宝槭
叶绿素含量/SPAD值
39.58
33.42
42.48
29.27
35.12
20.4
41.19
31.05
可溶性糖含量/%
0.16
0.23
0.23
0.39
0.33
0.45
0.15
0.14
SOD活性/UI·g-1FW
叶片
163.05
165.42
161.62
161.09
160.77
159.47
162.67
167.65
根系
211.98
195.17
209.28
188.69
199.51
169.99
204.61
194.52
POD活性/△A470·min-1·g-1FW
叶片
10.90
8.82
10.11
8.32
8.68
6.08
11.53
10.68
根系
5.83
6.16
6.32
6.13
6.06
6.29
5.99
6.57
2.2 不同处理色木槭、元宝槭叶片中可溶性糖含量
铝处理导致了色木槭、元宝槭叶片光合产物输
出受阻，叶片中可溶性糖含量积累增加（表 1）。试
验结果表明，两个树种叶片中的可溶性糖含量均随
着铝处理浓度的增加而增加。由方差分析可知，两
个树种的不同处理叶片可溶性糖含量较对照均达
到显著差异。0.1 mmol·L-1铝处理下，色木槭叶片
中的可溶性糖是其对照的1.07倍，而元宝槭的是其
对照的1.71倍；0.3 mmol·L-1铝处理下，色木槭叶片
中的可溶性糖较对照增加了 52.2%，而元宝槭则增
加了187.7%；0.5 mmol·L-1铝处理下，两个树种叶片
中的可溶性糖含量进一步显著增加，色木槭是其对
照的2.15倍，而元宝槭达到其对照的3.32倍。
2.3 不同处理色木槭、元宝槭叶片、根系内SOD酶
活性
色木槭、元宝槭根系内SOD酶活性对铝胁迫的
反应存在较大差异（表1）。0.1 mmol·L-1铝处理下，
两个树种根系酶活性都较之对照有所增加，色木槭
增加了 3.6%，变化显著，元宝槭增加了 0.3%，没有
达到显著水平；0.3 mmol·L-1铝处理下，色木槭较对
照仍有 2.3%的提高，但没有达到显著水平，而元宝
槭较对照下降了 3.0%，也没有达到显著水平；
0.5 mmol·L-1铝处理下，色木槭的酶活性较对照下
降了 2.5%（不显著），而元宝槭的酶活性进一步降
低，只有对照的 87.4%，降低了 12.6%，酶活性减弱
十分显著。
铝处理对叶片内SOD酶活性所造成的影响没
有根系的变化大，色木槭、元宝槭的SOD酶活性都
呈现随着铝处理浓度增加而减弱的趋势，但变化幅
度不大（表1）。在0.5 mmol·L-1铝处理下，色木槭较
对照降低了 1.2%，元宝槭的降幅为 4.9%。色木槭
叶片内SOD酶活性在所有铝处理下的变化都没有
达到显著水平，而元宝槭则恰恰相反，所有铝处理
与对照相比均差异显著。色木槭、元宝槭的这种变
化反应了它们的耐性差异。
2.4 不同处理色木槭、元宝槭叶片、根系 POD酶
活性
色木槭、元宝槭根系内POD酶活性呈现随着铝
浓度增加而减弱的趋势（表 1）。随着铝浓度增加，
色木槭较对照的酶活性分别下降了 5.5%、12.3%和
24.7%，而元宝槭较对照分别下降了 17.4%、22.1%
和43.1%，色木槭酶活性的降幅明显小于元宝槭。
叶片中POD活性呈现出随铝浓度增加而先减
弱后增强的趋势（表1）。0.1 mmol·L-1铝处理下，色
木槭的酶活性较对照减弱2.5%，而元宝槭较对照减
弱了6.3%，但都没有达到显著水平；0.3 mmol·L-1铝
处理下，色木槭的酶活性有较大增强，较对照增加
5.5%，但没有达到显著水平，而元宝槭的酶活性则
降低至其对照的 93.2%，也没有达到显著水平；
0.5 mmol·L-1铝处理下，色木槭较对照仍有 1.6%的
增幅，而元宝槭叶片酶活性较在0.1和0.3 mmol·L-1
两个处理下有所增加，但仍比对照低，是对照的
95.6%。
（下转第48页）
张明宏：东北地区色木槭、元宝槭铝胁迫下的生理变化特性第 3期 2015年
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全国各地的绿化工程中正逐渐被应用。因地制宜
地开展不同模式的美国红枫景观配置栽植，使其在
城乡景观绿化中发挥出最佳的效果。有学者提出
美国红枫在园林绿化中应以单排或双排种植，即形
成景观大道为理想的绿化模式[8]，但在沈阳、大连等
地的街路绿化中，群团状的镶嵌式配置也达到了较
佳的美化效果。
3.5 加强病虫害防治
在引种美国红枫时，一定要做好病虫害的防治
工作。在北美，红枫容易受到许多真菌类干腐菌和
茎病害的侵害。最重要的病害之一是纤孔菌
（Inonotus glomeratus）感染枝端和茎上的伤口。红
枫心腐病也同样是一种主要的病害。红枫容易感
染一些叶片的病害，对红枫没有太大的损害。国内
引种红枫培育中，干腐、心腐病时有发生，应积极做
好防治工作。蚧壳虫和叶螨也是美国红枫苗木培
育中 2种主要虫害，应认真防治。美国红枫的病虫
害防治一方面是要绝对避免种子引进时病虫害的
传入，另一方面要不间断地对美国红枫林进行监
测，及时防治，保证美国红枫这个优良树种在辽宁
健康发展。
参考文献：
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地位[A].他山之玉：外来树种引种栽培与利用[C].北京：
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[8] 高焕章，赵振军，王斌成，等.美国红枫不同品种秋色叶变
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（责任编辑：韩素梅）
辽 宁 林 业 科 技第 3期 2015年
3 结论与讨论
3.1 铝胁迫对色木槭、元宝槭地上部分生理特性的
影响
在铝胁迫下色木槭、元宝槭叶片中叶绿素含量
有随着铝浓度增加而减少的趋势，但色木槭在浓度
为0.3 mmol·L-1、元宝槭在浓度为0.1 mmol·L-1铝处
理下，叶绿素含量较对照都有所增加，这可能是由
于铝对叶绿素含量的影响主要来自于其对叶绿素
合成前体物质的影响。
随着铝浓度的增加，可溶性糖的积累快速增
加。耐铝型植物较铝敏感型植物增加幅度小，增加
的绝对数量也少，这说明耐铝性的一个重要特征可
能就是光合产物转运利用率高，在叶片中的积累
少，由此可知，色木槭的耐铝性优于元宝槭。
3.2 铝胁迫对色木槭、元宝槭根系生理特性影响
试验结果表明，在低浓度铝胁迫下，色木槭、元
宝槭根系内SOD酶活性都较对照有所增加。这说
明低浓度铝的存在诱导了植株体内SOD酶活性的
增加从而消除阴离子自由基所带来的影响，但随着
铝浓度的增加，SOD酶活性减弱。 POD酶活性的
变化不同于SOD的变化，呈现出随着铝浓度增加一
直减弱的趋势，但色木槭下降幅度明显小于元宝
槭。色木槭、元宝槭之间的差异表明保护酶系统在
两者耐铝性中的地位，而铝抑制酶活性应该是由于
酶保持活性所需的辅基受到铝存在的影响，或者是
铝直接和酶结合导致酶失活。
参考文献：
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（责任编辑：董莉莉）
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