全 文 ：濒危珍稀植物七子花落叶的分解特性
张崇邦 ,金则新 ,李均敏
(浙江省台州学院生物系 ,浙江 临海 317000)
摘要:研究了亚热带地区濒危植物七子花落叶在不同网袋中的分解速率及其与土壤微生物和土壤环境因子的关系。结果
表明:七子花落叶在不同网袋中的分解速率均呈单峰曲线变化。其中 0.5cm 网袋中的分解速率的峰值出现在 9 月份 , 分解
速率达 2.73mg·g-1d-1 。 0.2cm 和 0.1cm 网袋中的分解速率的峰值出现在 10 月份 , 分解速率分别达 3.61mg·g-1d-1和
3.65mg·g-1d-1 。七子花群落的土壤微生物和土壤净呼吸速率的旺盛期也发生在 9～ 10 月份。通径分析表明 ,在 0.5cm 的
网袋中 ,七子花落叶分解的主要影响因素为土壤真菌 、土壤净呼吸速率 、土壤含水量。在 0.2cm 和 0.1cm 网袋中 , 主要影响
因素为土壤温度 、土壤净呼吸速率和放线菌的数量。各环境因素与土壤净呼吸速率之间的相互作用对七子花落叶分解速
率产生的间接影响相对较大。
关键词:七子花落叶;分解速率;生态特性
中图分类号:S792.02　　　文献标识码:A　　　文章编号:1002-7351(2003)03-0001-04
The Decomposition Characteristics of Deblades of the Dangerous , Precious
and Rare Plant Heptacodium miconioides
ZHANG Chong-ban, JIN Ze-xin , LI Jun-min
(The Biological Department of Taizhou College of Zhejiang Province , Linhai 317000 , China)
Abstract:The results show that the decomposition rates of Heptacodium miconioides deblades in different net bags all assume uni-
modal curve change.The peak value of decomposition rate of the deblades in the net bag with the mesh diameter of 0.5 cm occurs
in September , the decomposition rate reaches 2.73mg·g-1d-1.That of the deblades in the net bags with the mesh diameters of 0.2
cm and 0.1 cm occurs in Oct., the de composition rates reach 3.61mg·g-1d-1 and 3.65mg·g-1d-1 , respectively.The path anal-
ysis shows that in the net bag with mesh diameter of 0.5cm , the main influencing factors of Heptacodium miconioidesdeblade de-
composition are the soil fungi , the soil ne t respiration rate and the soil w ater content.In the net bags with mesh diameters of 0.2 cm
and 0.1 cm , those are the soil temperature , the soil net respiration rate and the ray fungi number.
Key words:Heptacodium miconioides deblade;decomposition rate;ecolog ical characteristic
　　七子花(Heptacodium miconioides)为落叶小乔木 ,属忍冬科的单型属植物 ,为我国特有种 ,是我国首
批重点保护的 2级植物。1992年列入中国生物多样性保护行动计划优先保护植物物种名录[ 1] 。此种珍
贵 、罕见 ,已濒临灭绝 ,现仅在浙江省的天台山和括苍山有典型分布。但由于人们对七子花珍贵性的认识
不足 ,在该地区也有一定程度的破坏 。为了避免七子花这一珍稀物种的灭绝 ,人们对七子花的分布特性 ,
群落结构及其生理特性进行了广泛的研究[ 2～ 4] ,而对七子花生长的土壤环境及其物质转化特性了解甚
少 ,为此 ,从 2000年开始 ,我们对七子花群落落叶分解的生态学特性进行了初步研究 ,为全面认识七子花
生长的土壤条件 ,改善其生态环境及其人工栽培和驯化提供理论依据 。
1　样地的自然状况和研究方法
1.1　样地的自然状况
天台山位于浙江省天台县境内 ,主峰华顶山海拔高度 1 098m ,地理位置 29°15′N ,121°06′E 。属亚热
带季风性湿润气候 ,年降水量为 1 700mm ,平均相对湿度为 85%以上 ,年均气温为 13℃,无霜期为 230d。
七子花群落主要分布在 300 ～ 900m 的海拔高度范围内 。七子花生长的土壤为水成岩和火成花岗岩发育
　收稿日期:2003-02-10;修回日期:2003-04-03
　基金项目:浙江省自然科学基金资助项目(399203)和浙江省教委科研计划项目(19990367)资助
　作者简介:张崇邦(1964-), 男 ,黑龙江甘南人,浙江省台州学院生物系副教授、理学硕士,从事植物营养与土壤生态学研究。
第 30 卷 第 3 期
2 0 0 3 年 9 月
福 建 林 业 科 技
Jour of Fujian Forestry Sci and Tech
Vol.30　No.3
Sep., 2 0 0 3
DOI :10.13428/j.cnki.f jlk.2003.03.001
而来的山地红黄壤土 , 其土壤理化性质为:容重 1.15g·cm-3 , 孔隙度 41.5%, 有机质 4.9668%,全氮
0.5966%,全磷 0.0522%,全钾 0.4276%[ 5] 。
1.2　研究方法
研究样地设在海拔高度为 500 ～ 800m 的主峰华顶山狮子岩坑处 ,该处七子花群落分布较均匀 ,且呈
优势生长 ,具有较强的代表性。于 2000年秋季收集当年的七子花落叶 ,带回实验室 。在 60℃干燥箱中烘
干至恒重 ,然后分别装于网眼为 0.5cm(允许不同类型土壤动物进入)、0.2cm(允许中型以下的土壤动物
进入)、0.1cm(允许小型及湿生 、原生动物进入)的 25cm×25cm 的网袋中 ,每袋装有落叶15g ,2001年 3月
份分别埋入 3个 50m×50m 的样地中 ,每个样地每种网袋分别埋设 30个(重复),埋设深度为 15cm 。从 4
月份开始 ,每月每种网袋各取 9个(重复),带回实验室供实验分析用 。同时在样坑附近林地内多点取土(0
～ 15cm),装于聚乙稀塑料袋和铝盒内供土壤微生物和土壤自然含水量分析用。
七子花落叶的分解速率=(W 1-W 2)/W 1T 2-T 1
其中W1 、W2分别为七子花落叶 T 1(d)时的重量(g)和 T2(d)时间分解后的重量(g)[ 6] 。
七子花群落土壤的微生物数量(细菌 、真菌和放线菌)用稀释平板法测定[ 7] 。土壤水分用烘干称重
法 ,土壤温度用地温计直接测定 。土壤 pH 用 pHS-3CpH 计测定[ 8] 。样点土壤净呼吸速率用 GXH -305
型红外线 CO2 分析仪定位连续测定[ 9] 。
2　结果与分析
2.1　七子花落叶分解速率的季节动态
从表 1可以看出 ,七子花落叶在不同网眼的网袋中的分解速率相差较大。在网眼为 0.5cm 的网袋
中 ,9月份之前 ,七子花落叶的分解较快 ,且分解速率较其它 2种网袋高 ,至 9月份达到峰值(2.73mg·g-1
d
-1)后 ,七子花落叶的分解速率趋于缓慢 ,且较其它 2种网袋的低 ,此外 ,其分解速率的峰值比其它 2种网
袋提前 1个月。而在 0.2cm 和 0.1cm 网袋中 ,七子花落叶分解速率峰值均出现在 10月份(3.61mg·g-1
d-1 ,3.65mg·g-1d-1),且大于 0.5cm 的网袋 ,与 0.5cm网袋相比 ,在 9 ～ 10月份之前 ,这 2种网袋中的七
子花落叶分解较慢 , 9 ～ 10月份之后 ,分解较快 ,且分解速率大于 0.5cm 网袋。七子花落叶在 3种网袋中
的分解速率的季节动态均呈单峰曲线变化 。根据 Grizelle ,G ,H ? fer , H , Ponge , J.F., Topliantz , S.等学者
的研究 ,七子花落叶在网袋中的分解速率与参与落叶分解的土壤动物种类有关[ 10 ,11] ,对于 0.5cm 网袋来
讲 ,不同土壤动物的进入 ,对七子花落叶的取食和生物破碎作用强度较大 ,因此在落叶分解速率未达到峰
值之前 ,落叶分解相对较快 ,但随着可食性成分的逐渐减少和落叶周围的土壤食物链成分的改变 ,落叶分
解速率则趋于缓慢。而在 0.2cm 和 0.1cm 网袋中 ,由于网眼的机械阻碍 ,使得参与落叶分解的土壤动物
种类相对减少[ 12 ,13] ,因而在落叶分解速率未达到峰值之前 ,分解强度相对较小 ,使得落叶分解速率的峰值
向后推迟 1个月 。同时也为土壤小型动物及原生动物的繁殖创造了机会 ,致使分解速率的峰值大大超过
0.5cm网袋。
表 1　七子花落叶在不同网袋中分解速率的季节动态 单位:mg·g-1d-1
网　眼 月　　份
4 5 6 7 8 9 10 11 12 1
0.5cm 0.51 0.64 0.75 0.93 1.93 2.73 1.15 0.61 0.25 0.19
0.2cm 0.39 0.18 0.65 0.86 0.98 3.53 3.61 0.75 0.66 0.53
0.1cm 0.38 0.24 0.28 0.82 0.92 3.62 3.65 0.82 0.73 0.23
2.2　土壤微生物与土壤净呼吸速率的季节动态
在七子花群落土壤中 ,土壤细菌 、真菌和放线菌的数量表现出明显的季节变化规律 ,但均呈单峰曲线
变化(表 2)。春季七子花群落开始返青时 ,土壤细菌 、真菌和放线菌的数量均较少 ,随着梅雨期的到来 ,土
壤的水热条件逐渐改善(表 3), 3 种微生物区系的数量趋于增加 。在 9 月份 ,土壤真菌的数量达到峰值
(8.51×103个·g-1干土),而土壤细菌和放线菌的峰值却出现在 10月份(5.89×107 个·g-1干土 , 7.99×106 个·
·2· 福 建 林 业 科 技 第 30 卷
g -1干土),比土壤真菌延迟 1个月。3种微生物区系的数量在各自达到峰值后 ,随着秋季和冬季的到来 ,均表
现为一定的缓慢下降趋势 。土壤净呼吸速率的季节变化与土壤细菌和放线菌相似 ,峰值也出现在 10月份
(24.36×10-3mgCO2·g-1土 d-1)。总之 ,七子花群落的土壤细菌 、真菌和放线菌的生长及其生化代谢活性
主要集中在 9 ～ 10月份 ,这与落叶分解的动态变化规律相吻合。说明这一时期七子花群落落叶分解快 ,土
壤的物质转化也快 ,利于土壤供肥能力的增强 。七子花群落土壤的这一特性对七子花的繁殖极为有利 ,因
为 9 ～ 10月份正是七子花开花结实时期 。
表 2　土壤环境因素的季节动态
指　　　标 月　　　份
4 5 6 7 8 9 10 11 12 1
细菌/ 107 个·g土 0.83 1.19 1.34 2.37 4.32 5.71 5.89 4.62 2.13 1.02
真菌/ 103 个·g土 3.84 3.96 4.28 6.71 7.09 8.51 7.06 3.18 1.75 0.96
放线菌/ 106 个·g土 0.43 1.35 2.17 4.53 5.94 7.85 7.99 5.15 3.88 1.11
呼吸速率/ 10-3mgCO2·g-1土 d-1 7.28 8.33 10.47 14.65 15.43 23.9 24.36 16.47 13.21 9.98
含水量/ % 54.2 58.5 61.7 63.2 65.5 68.2 63.8 45.7 38.2 23.1
温度/ ℃ 8.2 10.4 12.8 13.1 14.7 23.5 22.9 16.4 14.8 11.3
pH 5.42 5.31 5.11 5.32 5.33 4.72 4.97 5.33 5.02 5.39
2.3　七子花落叶的分解与各土壤环境因素的关系
植物的枯枝落叶在土壤中的分解与土壤微生物 、土壤生化活性和水热条件等因子存在着密切的关系 ,
是土壤环境因素综合作用的结果。为了阐明亚热带地区濒危珍贵植物七子花落叶在土壤中的分解特性及
影响分解的土壤主导因子 ,利用 DPS 统计软件[ 14]对七子花落叶的分解速率(因变量)与土壤各环境因素
(表 2 ,自变量)的生态关系进行通径分析 ,以便探讨各环境因素以及它们之间的相互作用对七子花落叶分
解速率影响的相对重要程度。分析结果如下:
在网眼为 0.5cm 的网袋中 ,七子花落叶的分解速率与土壤含水量 、土壤净呼吸速率 、土壤细菌 、真菌
和放线菌的数量在单尾区间的 0.05 置信水平上 ,相关性较大 ,相关系数分别为:0.782 , 0.692 , 0.683 ,
0.897 ,0.607。从土壤各环境因素对七子花落叶分解速率的直接影响来看 ,土壤真菌 、土壤净呼吸速率 、土
壤含水量的直接影响系数最大(3.04 , -2.50 , -2.11)。通过土壤各环境因素间的相互作用对七子花落叶
分解速率产生的间接影响系数分别以土壤真菌 —土壤净呼吸速率(2.92),土壤温度 —土壤净呼吸速率
(2.44),土壤细菌—土壤净呼吸速率(2.39),土壤放线菌 —土壤净呼吸速率(-2.34),土壤真菌 —土壤含
水量(-2.02)最大。
在 0.2cm的网袋中 ,七子花落叶的分解速率除了与土壤含水量未见明显相关外 ,与土壤温度 、土壤
pH值 、土壤净呼吸速率 、土壤细菌 、真菌和放线菌的数量在单尾区间的 0.05置信水平上相关性达到极显
著水平 ,相关系数分别为:0.925 , -0.799 ,0.926 , 0.849 ,0.714 , 0.837。其中 ,土壤净呼吸速率和土壤放线
菌对七子花落叶分解速率的直接影响系数最大(1.76 , -1.35)。土壤温度 —土壤净呼吸速率(1.72)、土壤
放线菌 —土壤净呼吸速率(1.71 , -1.31)、土壤细菌 —土壤净呼吸速率(1.67)、土壤细菌 —土壤放线菌
(-1.30)、土壤温度 —土壤放线菌(-1.26)、土壤真菌 —土壤净呼吸速率(1.21)之间的相互作用对七子花
落叶分解速率产生的间接影响系数最大 。
在0.1cm 网袋中 ,七子花落叶的分解速率与0.2cm 网袋相似 ,与土壤温度 、土壤 pH 值 、土壤净呼吸速
率 、土壤细菌 、真菌和放线菌的数量在单尾区间的 0.05置信水平上 ,相关性达到极显著水平 ,相关系数分
别为:0.921 、-0.719 、0.959 、0.939 、0.781 、0.955 。其中 ,土壤净呼吸速率 、土壤放线菌和土壤温度对七子
花落叶分解速率的直接影响系数最大(2.42 , -1.44 , -1.23)。土壤温度 —土壤净呼吸速率(2.37)、土壤
放线菌—土壤净呼吸速率(2.35 , -1.39)、土壤细菌—土壤净呼吸速率(2.31)、土壤 pH —土壤净呼吸速率
(-1.77 , -1.21)、土壤真菌—土壤净呼吸速率(1.66)、土壤细菌 —土壤放线菌(-1.38)、土壤温度 —土壤
放线菌(-1.34)、土壤放线菌 —土壤 pH(-1.15)、土壤细菌 —土壤 pH(-1.14)之间的相互作用对七子花
落叶分解速率产生的间接影响系数最大 。
·3·第 3 期 张崇邦 ,等:濒危珍稀植物七子花落叶的分解特性
3　结论
1)七子花落叶在不同网眼的网袋中分解速率存在着一定的差异。在网眼为 0.5cm 的网袋中 ,七子花
落叶分解速率的峰值出现在 9月份 。其在 9月份之前分解较快 , 9月份之后分解趋于缓慢 。在 0.2cm 和
0.1cm网袋中 ,七子花落叶分解的季节动态较相似 ,即峰值均出现在 10月份 ,比 0.5cm 的网袋延迟 1 个
月。七子花落叶在 10月份之前分解较慢 ,10月份之后分解相对较快 。尽管网袋孔径的大小对七子花落
叶在土壤中的分解有较大的影响 ,但不同网眼网袋中的七子花落叶的分解主要集中在 9 ～ 10月份 。9 ～ 10
月份是落叶向土壤释放养分的主要时期 ,而 9 ～ 10月份又是七子花开花结实时期 ,这充分说明七子花的生
长发育节律与土壤养分的供应具有较好的协调关系 ,反映了七子花对环境的适应性 。
2)七子花群落土壤中的微生物和土壤净呼吸速率也表现出明显的季节变化规律 。其中土壤真菌的峰
值发生在 9月份 ,而土壤细菌 、放线菌和土壤净呼吸速率的峰值却出现在 10月份 ,比土壤真菌延迟 1 个
月 ,与落叶分解的动态变化规律相吻合。不难看出 ,土壤微生物的演替规律与土壤能量的转化 、落叶营养
物质的释放存在着密切的关系 。
3)环境因素对七子花落叶在 3种不同网袋中分解速率的影响有较大差异。通径分析表明:在 0.5cm
的网袋中 ,主要影响因素为土壤真菌 、土壤净呼吸速率 、土壤含水量。各环境因素在对七子花落叶分解速
率产生间接影响时主要通过作用于土壤净呼吸速率进行的。在 0.2cm 的网袋中 ,主要影响因素为土壤净
呼吸速率和土壤放线菌。各环境因素在对七子花落叶分解速率产生间接影响时 ,除了通过作用于土壤净
呼吸速率进行以外 ,土壤细菌—土壤放线菌 、土壤温度 —土壤放线菌之间的间接影响也较大 。在 0.1cm
网袋中 ,主要影响因素为土壤净呼吸速率 、土壤放线菌和土壤温度。各环境因素在对七子花落叶分解速率
产生间接影响时 ,除了通过环境因素—土壤净呼吸速率 、土壤细菌 —土壤放线菌 、土壤温度—土壤放线菌
之间的间接影响进行以外 ,土壤放线菌—土壤 pH 、土壤细菌—土壤 pH 之间的相互作用对七子花落叶分
解速率产生的间接影响也较大 。上述分析充分说明土壤代谢是影响七子花落叶分解的最终指标 ,尽管其
它环境因素之间的相互作用对七子花落叶分解速率产生的间接影响也较大 ,但环境因素与土壤净呼吸速
率之间的相互作用是最重要的 。
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