全 文 ：收稿日期:2009-10-20
基金项目:温州市科技局社会发展项目(S20080044)
作者简介:雷祖培(1967-), 男 , 工程师 , 本科 , 主要从事林
业保护工作。 E-mail:Leizp2007@163.com
＊通讯作者。 E-mail:kanghuajing@126.com
doi:10.3969/j.issn.1006-9690.2010.02.015
浙江雪胆几种金属元素分布及其与土壤养分之间的关系
雷祖培 1 ,张书润 1 ,康华靖2＊ ,林瑞丰 1 ,余宏傲 2 ,李　红2
(1.浙江乌岩岭国家级自然保护区管理局 , 浙江 泰顺 325500;2.温州科技职业学院园林系 ,浙江 温州 325006)
摘　要　对浙江雪胆各器官主要金属元素分布及其与土壤养分之间的关系进行了研究 , 结果表明 , 1)浙江雪胆原
生土壤中 Fe元素的含量最高 ,其次是 K元素 , Mn和 Zn含量较低;2)植物的各器官中 ,均以 K元素含量最高 ,其次
是 Ca和 Mg, 微量元素 Fe、Mn和 Zn含量均相对较低;3)Fe、Mn和 Zn3种微量元素均以根中含量为最高 , Mg和 Ca
元素均以块茎中较高 , K则以叶中最高;4)同一器官元素分布均呈正相关 ,而不同器官之间的元素分布整体上呈负
相关;5)根中 Mg、K和 Ca均与土壤元素含量整体上呈负相关 , 块茎中元素均与土壤元素含量均呈正相关 , 叶中除
Fe元素外 , 其他元素均与土壤元素含量均呈负相关;6)各器官大量元素的富集系数较高。
关键词　乌岩岭国家级保护区;浙江雪胆;金属元素;土壤养分;相关性
中图分类号:Q948.1;S718.54　　　文献标识码:A　　　文章编号:1006-9690(2010)02-0048-05
ElementDistributionandItsRelationshipwithSoilNutrientsof
Hemsleyazhejiangensis
LeiZupei1 , ZhangShurun1 , KangHuajing2 , LinRuifeng1 , YuHongao2 , LiHong2
(1.TheAdministrationBureauofWuyanlinNaturalReserve, Taishun325500, China;2.Landscapede-
partmentoftheScienceandTechnologyColegeofWenzhou, Wenzhou325006 , China)
Abstract　Hemsleyazhejiangensis, anendemicspeciesinChina, isaparticularrare, highlysevereen-
dangeredandprotectiveplant.ThebiodiversityconservationofH.zhejiangensisistimelyneeded.This
studywascarriedoutinWuyanling, aNationalNaturalReserve, EasternChina.Basedonfieldinvesti-
gation, elmentdistributionanditsrelationshipwithsoilnutrientsofH.zhejiangensiswerestudied.The
resultsshowedthat:1)thecontentofFewashighestinsoil.2)ThecontentofKwashighestinaltheor-
gans.3)ThemicroelementsofFe、MnandZnwerehighestinroot.ThemacroelementsofMgandCa
werehighestinstem, andtheKwerehighestinleaf.4)Therewasapositivecorelationamongelments
inthesameorgan, andanegativecorrelationindiferentorgans.5)Inaddition, thereexistedanegative
correlationbetweentheelementsofMg, KandCainrootandsoil, sobetweentheelementsexceptFein
leafandsoil.Whilethereexistedapositivecorelationbetweentheelementsinstemandsoil.6)The
concentrationfactorofK, MgandCaofdiferentorganswerehigher.
Keywords　WuyanlingNationalNaturalReserve;Hemsleyazhejiangensis;metalelement;soilnutri-
ents;relationship
　　浙江雪胆 (Hemsleyazhejiangensis)属葫芦科
(Cucurbitaceae)雪胆属 (Hemsleya)植物 ,多年生攀
援草本 ,仅分布于温州泰顺乌岩岭海拔 800 m以下
的山谷灌丛中和竹林下 ,为浙江特有种[ 5] 。浙江雪
胆块茎具有清热解毒 、消肿止痛之功效 ,广泛用于治
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第 29卷第 2期
2010年 4月 　　　　　　　　　　　　　 中 国 野 生 植 物 资 源ChineseWildPlantResources　　　　　　　　　　 　Vol.29 No.2Apr.2010
疗肠炎 、菌痢 、冠心病 、气管炎 、慢性子宫颈炎 、带状
疱疹 、肿瘤等多种疾病 [ 6 -10] 。目前对浙江雪胆的研
究较少 ,哀建国等 [ 11]对浙江雪胆群落学特征进行了
调查研究;王蒙蒙等[ 12]在对雪胆属植物研究现状分
析的基础上 ,对浙江雪胆的研究提出了建议;叶晓霞
等 [ 10]探讨了超声提取 -分光光度法测定浙江雪胆
中总皂苷含量;叶晓霞等[ 13]从药用角度测定浙江雪
胆块茎中的微量元素 ,结果表明 ,浙江雪胆中含有丰
富的人体必需微量元素 ,且微量元素的含量明显高
于中华雪胆 ,这为浙江雪胆的进一步的开发利用提
供科学依据 。本文将地球化学与植物营养生态学相
结合 ,充分应用地球化学资料 ,研究浙江雪胆不同器
官和其原生土壤元素含量以及它们之间的关系 ,以
深刻理解浙江雪胆的种群生态特征 ,为探索其与植
物生长 、产量 、品质的关系 ,科学规划种植提供理论
依据 ,最终建立和扩大珍稀植物群落 ,达到维护自然
保护区珍稀植物的目的[ 14-19] 。
1　研究地概况
乌岩岭国家级自然保护区位于浙江省南部泰顺
县境内 ,与福建省寿宁县相毗邻 ,地理位置 27°50″
N, 119°40″E,最高峰白云尖海拔 1 611.1m。年降水
量 2 195.8 mm,年均温 15.2 ℃, 全年有效积温
5 064.2 ℃, 1月均温 5.0℃, 7月均温 24.1℃,年较
差 19.1 ℃,极端最低温约 -9 ℃ ～ -11 ℃,无霜期
约 230 d。土壤主要有红壤和黄壤两个类型 ,海拔
600 m以下的为红壤类的乌黄泥土和乌黄砾泥土 ,
海拔 600m以上为的为黄壤类的山地砾石黄泥土 、
山地黄泥土 、山地砾石香灰土 、山地香灰土 [ 20] 。
2　研究方法
2.1　样品采集与测定
在全面踏查的基础上 ,选取雪胆分布较为典型
的样地 ,共设置样方 4个 ,总面积为 1 500 ～ 1 800
m2 ,样方内的植物材料和土壤均为 5重复随机采
样。在每个采样植株四周约 1 m距离 ,随机选择 5
个点采集 0 ～ 30 cm深度的土样并加以混合 ,作为实
验室分析土样备用。将外业采集的植物样品在
85 ℃烘干 ,然后粉碎 、装瓶待用;测定营养元素时 ,
在 105 ℃烘 3 h,精确称重 ,经过 H2SO4 -H2O2消化
后 ,用 ICP-AES法[ 16]测定;土壤样品经风干和研
磨处理后过 100目的筛子 ,元素测定同植物。
图 1　浙江雪胆原生土壤和各器官金属含量
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第 2期　　　　　　　　　雷祖培 ,等:浙江雪胆几种金属元素分布及其与土壤养分之间的关系　　　　　　　　　
2.2　数据整理与分析
运用 Excel2007做图 ,其它数据统计分析利用
SPSS12.0软件。
3　结果与分析
3.1　原生土壤和同一器官不同元素的比较
由图 1可知 ,浙江雪胆原生土壤中 Fe元素的含
量最高 ,与其他元素含量相比 ,其差异达到显著水平
(P<0.05);其次是 K元素 , Mg和 Ca位居第三 , Mn
和 Zn含量较低 。植物的各器官中 ,均以 K元素含
量最高 ,与其他元素相比 ,其差异均达到显著水平
(P<0.05),其次是 Ca和 Mg,微量元素 Fe、Mn和
Zn含量均相对较低。植物器官元素含量整体表现
为大量元素含量明显高于微量元素(见图 1),这与
理论相一致。
3.2　不同器官元素含量的比较
植物生长过程中各器官所起的作用不同 ,其生
理机能和生物学特性有很大差异 ,对营养元素的需
要量也不相同 ,因此各器官营养元素的含量存在着
明显差异 [ 21] 。浙江雪胆不同器官元素含量比较见
图 2。由图 2可知 , Fe、Mn和 Zn3种微量元素均以
根中含量为最高(P<0.05);Mg和 Ca元素均以块
茎中较高;K则以叶中最高(P<0.05)。
图 2　浙江雪胆不同器官金属元素含量
3.3　各器官元素的相关性
植物对不同化学元素的吸收利用是有一定规律
的 ,如果某个器官不同元素间相关性高 ,则表明该器
官对这些元素的吸收利用具有相互促进作用[ 22] 。
对浙江雪胆根 、块茎和叶的元素含量进行了相关分
析(见表 3),结果表明 ,同一器官的元素之间均呈正
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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　中 国 野 生 植 物 资 源　　　　　　　　　　　　　　　　第 29卷
相关。其中 ,根中 Fe-Mn和 Fe-Zn的相关性达到
显著水平(P<0.05);茎中 Fe-Ca和 Mn-Zn的相
关性达到显著水平(P<0.05);叶中 Mg-K、Mg-
Mn和 K-Mn的相关性达到显著水平(P<0.05)。
而不同器官之间的元素分布整体上呈负相关 ,说明
浙江雪胆根 、块茎和叶之间对元素的吸收存在较大
的竞争。
表 1　植物各器官金属元素之间的相关性
根
Mg K Fe Ca Mn Zn
茎
Mg K Fe Ca Mn Zn
叶
Mg K Fe Ca Mn
根
Mg 1.000
K 0.939 1.000
Fe 0.452 0.731 1.000
Ca 0.775 0.945 0.914 1.000
Mn 0.397 0.689 0.998＊ 0.888 1.000
Zn 0.500 0.767 0.998＊ 0.935 0.993 1.000
茎
Mg-0.984-0.863 -0.286 -0.651 -0.228 -0.338 1.000
K -0.939-0.763 -0.117 -0.511 -0.057 -0.171 0.985 1.000
Fe-0.997-0.907 -0.377 -0.721 -0.321 -0.427 0.995 0.964 1.000
Ca-0.996-0.905 -0.370 -0.716 -0.314 -0.421 0.996 0.966 1.000＊ 1.000
Mn-0.982-0.987 -0.612 -0.881 -0.564 -0.655 0.933 0.857 0.963 0.961 1.000
Zn-0.974-0.992 -0.641 -0.898 -0.594 -0.682 0.919 0.837 0.953 0.950 0.999＊ 1.000
叶
Mg-0.026-0.368 -0.904 -0.651 -0.928 -0.879 -0.152 -0.320 -0.056 -0.063 0.214 0.250 1.000
K -0.074-0.413 -0.923 -0.687 -0.945 -0.901 -0.104 -0.274 -0.008 -0.015 0.261 0.297 0.999＊ 1.000
Fe-0.866-0.985 -0.837 -0.987 -0.803 -0.866 0.763 0.641 0.822 0.818 0.945 0.956 0.522 0.563 1.000
Ca-0.193-0.519 -0.963 -0.769 -0.977 -0.946 0.015 -0.157 0.111 0.105 0.375 0.409 0.986 0.993 0.658 1.000
Mn 0.000-0.344 -0.892 -0.631 -0.918 -0.866 -0.178 -0.344 -0.082 -0.089 0.189 0.225 1.000＊ 0.997 0.500 0.981 1.000
Zn-0.327-0.632 -0.991 -0.850 -0.997＊-0.982 0.154 -0.018 0.249 0.242 0.500 0.532 0.953 0.967 0.756 0.990 0.945
　＊P<0.05,下同。
表 2　植物各器官与土壤元素之间的相关性
土壤 根Mg K Fe Ca Mn Zn
茎
Mg K Fe Ca Mn Zn
叶
Mg K Fe Ca Mn Zn
Mg -0.762 -0.493 0.233 -0.182 0.291 0.179 0.865 0.938 0.813 0.817 0.626 0.597 -0.627 -0.589 0.337 -0.488 -0.647 -0.362
K -0.891 -0.681 0.002 -0.405 0.062 -0.053 0.958 0.993 0.926 0.928 0.790 0.767 -0.430 -0.386 0.545 -0.273 -0.453 -0.136
Fe -0.854 -0.622 0.079 -0.333 0.139 0.024 0.933 0.981 0.894 0.897 0.740 0.715 -0.498 -0.456 0.479 -0.346 -0.521 -0.213
Ca -0.924 -0.737-0.077 -0.476-0.017 -0.132 0.977 0.999＊0.953 0.955 0.836 0.815 -0.357 -0.312 0.610 -0.196 -0.381 -0.058
Mn -0.596 -0.283 0.447 0.045 0.500 0.397 0.729 0.836 0.660 0.665 0.434 0.400 -0.787 -0.757 0.115 -0.673 -0.803 -0.564
Zn -0.866 -0.641 0.055 -0.356 0.115 0.000 0.941 0.985 0.904 0.907 0.756 0.731 -0.477 -0.434 0.500 -0.324 -0.500 -0.189
表 3　浙江雪胆各器官对土壤的富集系数
Mg K Ca Fe Mn Zn
根 1.078 2.666 3.288 0.197 0.317 1.761
茎 3.945 2.296 4.993 0.046 0.102 1.565
叶 2.735 5.551 4.860 0.025 0.110 0.296
3.4　与土壤养分的相关性
土壤是群落生态系统的物质基础 ,其肥力状况
将会影响植物的生长发育以及元素分布 。一般来
说 ,在土壤养分含量未达到奢侈之前 ,有效养分甚至
总量会明显地影响植物体内的含量 [ 22] 。何斌等[ 3]
对 5种红树植物群落优势种元素平均含量与其土壤
主要肥力因素进行的相关分析显示 , N、P、K、Ca4种
元素大多与土壤肥力因素密切相关;姜赔坤等 [ 23]对
雷竹叶营养元素含量与土壤养分关系的研究发现 ,
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第 2期　　　　　　　　　雷祖培 ,等:浙江雪胆几种金属元素分布及其与土壤养分之间的关系　　　　　　　　　
竹叶内 N、P、K的含量与土壤中对应元素(水解 N、
有效 P、速效 K)的相关性达到显著水平 。对浙江雪
胆元素含量与土壤中主要营养元素含量进行了相关
分析(表 2),结果显示 ,根中 Mg、K和 Ca均与土壤
元素含量整体上呈负相关;块茎中元素均与土壤元
素含量均呈正相关;叶中除 Fe元素外 ,其他元素均
与土壤元素含量均呈负相关。
森林植物所需的养分元素主要是通过根系从土
壤中吸收获得 ,并根据其需求状况在体内进行适度
的积累 [ 24] ,其养分元素含量与土壤中养分元素含量
之间的关系 ,反映了森林植物与土壤之间养分物质
交换的特点 [ 25] 。富集系数指植物体内某种元素含
量与该元素在土壤中含量的比值 ,表示植物对土壤
中某种元素的吸收富集能力[ 26] 。浙江雪胆的富集
系数见表 3。由表 3可知 ,各器官大量元素的富集
系数均大于 1,微量元素除 Zn(根和茎中)外 ,其余
均小于 1。从各器官富集情况来看 , Fe、Mn和 Zn3
种微量元素均以根为最高(P<0.05);Mg和 Ca元
素均以块茎为高;K则以叶为最高(P<0.05)。
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