全 文 ：1997-10-08收稿
第一作者简介:梁其彪 , 男 , 1962年出生 , 农学学士 , 副研究员 , 土壤农化专业。现在柳州城市绿化维护管理处工作。
＊本文为广西科学院科学基金资助项目:《木论喀斯特林区珍稀濒危植物研究》 的一部分 , 参加本研究的还有覃文更、
谭伟宁等。
木论林区稀有濒危植物元素
背景值初步分析＊
梁其彪 李瑞棠 唐润琴 宁世江 赵天林 莫权辉
(广西壮族自治区中 国 科 学 院广西植物研究所 , 桂林 541006)
摘 要 本文研究分析了木论喀斯特林区 12种稀有濒危植物中 11种元素的背景值 。结果表明 ,
在 12种稀有濒危植物中 , 同一元素在不同植物的背景值差异较大 , 多数元素的背景值与生长于林
区内和林区外石山的其他植物的元素背景值相似 , 但有一些较高 , 一些则较低 , 其中 Ca、 N 的背
景值最高 , 而 Al的背景值比其他植物低 10 ～ 30倍 。12种稀有濒危植物的元素背景值与土壤的元
素背景值没有明显的相关关系 , 但这些稀有濒危植物对土壤中的多数元素都有较强的吸收和累积
能力 , Ca、 N 的 Ax 值达 100 n以上 , P 、 Cu的 Ax 值在 10 ～ 100 n之间 , K 、 Mg 、 Mn 、 Zn的 Ax
值在 1 ～ 10 n之间 , Si 、 Fe 、Al的 Ax 值最小 , 仅 0.1 ～ 1 n , 11种元素的 Ax 值大小顺序与林区
外石山和土山植物的 Ax 值大小顺序相似 。稀有濒危植物群落的元素归还系数大小及其顺序与 Ax
值相似 。
关键词 稀有濒危植物;元素背景值;木论林区
Preliminary analysis on the element background
values of rare aed endangered plants
in Mulun forest area
Liang Qibiao Li Ruitang Tang Runqin Ning Shijiang Zhao Tianlin MoQuanhui
(Guangxi Instit uty of Botang , Guangx i Zhuangzu Autonomous Region and Academ ia Sinica , Guilin 541006)
Abstract This paper deals w ith the background values , absorbancies , return coefficients etc.of 11 elements
in 12 species of threatened plants and the soils under the plants inMulun karst forest area.The results show
that the background values of the same element are greatly different between the 12 threatened plants.Some
high and a few low , however , most of them are similar to the other plants that g row on o ther limestone
hills.Among 11 elements , the background values of Ca , N are the highest and Al , is 10 ～ 30 times lower
than other plants inside and outside Mulun fo rest.The relationships between the background value of the ele-
ments in the plauts and in the soils aren′t obvious except that a few is obvious or very obvious.Many threat-
广西植物 Guihaia 18 (3):229—236 1998 年 8月
ened plants have a great ability to absorb and accumulate the elements.The bio tic absorbancies(Ax)of Ca ,
N are more than 100 n , Ax of P , Cu are between 10 n to 100 n , Ax of K , Mg , Mn , Zn are be tween 1 n
to 10 n , Ax of Si , Fe , Al are only 0.1 n to 1 n and are the lowest among 11 elements.The element return
coefficients in different threatened plant vege tation are similar to their Ax.Therefore the biogeochemical fea-
tures of 12 threatened plants are similar to the other plants which grow on other limestone hills.
Key words Threatened plant;soil;geochemical feature;Mulun karst forest
木论林区位于广西环江毛南族自治县西北部 , 北面与贵州省的茂兰自然保护区相连 , 107°
54′01″～ 108°05′51″E , 25°07′01″～ 25°12′22″N , 面积 89.69 km2 , 属中亚热带岩溶石山常绿落叶阔
叶混交林生态系统 , 植物茂盛 , 森林覆盖率达 94.8%。林区年平均气温 19.3 ℃, ≥10 ℃年积温
6 260 ℃, 无霜期 310 d , 年降雨量 1 529 mm , 年均相对湿度 79%, 气候条件优越 , 适宜植物以
及其他生物的繁衍。林区以峰丛洼地为主 , 地势西北高 , 东南低 , 海拔 500 ～ 1 000 m , 东西海拔
相差 500 ～ 600 m , 区内地表水缺乏 , 地下河发达 , 但埋藏深度极不一致。石山岩石裸露面达
80%～ 90%, 土被不足 20%, 但土壤养分丰富。区内植物种类繁多 , 据调查 , 有维管束植物 915
种 , 隶属于 173科 , 522属 , 有稀有濒危植物 23 种 , 其中属国家二类保护的 6 种 , 三类保护的
10种 , 未划等级的 7 种1)
1)木论喀斯特林区综合考察队.木论喀斯特林区科学考察报告 , 1995
由于林区受人为破坏少 , 森林保护较好 , 因此 , 它是当今亚热带岩溶地区中极为难得的生物
多样性资源宝库 , 对研究喀斯特地区的生物地球化学特征 、 生物多样性及其保护 、 森林生态学
等 , 都具有极高的学术价值。然而 , 引起人们对它的关注却是近两三年的事 , 对它的研究也仅仅
是开始。
在目前有关众多植物的元素背景值研究中 , 对稀有濒危植物的研究极少〔1-6〕 , 对木论林区的
稀有濒危植物的元素背景值研究更是无人涉及。本文对木论林区 12种稀有濒危植物 11 种主要组
成元素的背景值进行了分析研究 , 当作进一步研究和拯救这些稀有濒危植物提供基础资料。
1 材料与方法
研究的 12种稀有濒危植物是:短叶黄杉 (Pseudotsuga brevi folia)、 香木莲 (Manglietia aro-
matica)、 伞花木 (Eurycorymbus cavaler iei)、 掌叶木 (Handeliodendron bodinieri)、 篦子三尖杉
(Cephalotaxus oliveri)、 翠柏 (Calocedrus macrolepis)、 穗花杉 (Amentotaxus argotaenia)、 青檀
(Pteroceltis tatarinow ii)、麻疯桐 (Dendrocnide urent issima)、 单性木兰 (Kmeria septentrionalis)、
枇杷叶润楠 (Machilus bonii)、 桂楠 (Phoebe kwangsiensis)。野外分布有以上稀有濒危植物的地
段作样方调查 , 对土壤进行剖面观察记载 , 然后采集稀有濒危植物的成熟叶片 、 地面凋落物 、 土
壤剖面样作分析样品 , 所采集的样品根据分析项目的要求不同及时作干燥等处理 , 然后包装备
用。植物 、 土壤 、 凋落物样品分析 N 、 P 、 K 、 Ca 、 Mg 、 Si、 Al 、 Fe 、 Mn、 Cu、 Zn 等 11 种元素
的全量含量。所用的方法见表 1 , 植物和凋落物的灰份 、 土壤的其他分析项目均根据中国科学院
南京土壤研究所的方法进行〔7〕 。
230 广 西 植 物 18卷
2 结果与讨论
木论喀斯特林区的土壤以由碳酸盐岩风化形成的石灰土为主 , 局部分布有由燧石灰岩 、 硅质
岩风化形成的硅质土。本文研究的 12种稀有濒危植物主要分布在石灰土上 , 极少生长在硅质土
表 1 元素分析方法
Table 1 Elements analysing methods
元素 分析方法
N 半微量开氏法
P 磷钼酸比色法
K 火焰光度法
Ca、 Mg EDTA容量法
Si 重量法
AlP 铝试剂比色法
Fe
邻啡罗淋比色法和原
子吸收分光光度法
Mn
高磺酸钾比色法和原
子吸收分光光度法
Cu 、 Zn 原子吸收分光光度法
上 , 根据林区的石灰土特点可将其分为淋溶黑色石灰土和棕色
石灰土 , 前者主要分布于石山中上部的石缝隙间 , 分布零星 ,
土层浅薄 , 后者主要分布于石山的下部和峰丛洼地间 , 土壤连
片或斑块状分布 , 土层较淋溶黑色石灰土层。整个林区的土壤
仍处于初始期至幼年期发育阶段 , 它们没有地带性红壤所具有
的强脱硅富铝化作用。由于森林茂盛 , 环境湿度大 , 土壤淋溶
作用强烈 , 生物累积作用十分明显 , 所以土壤比较肥沃 , 表现
出良好的理化特征 (表 2)。
从土壤元素背景值分析结果 (表 3)看 , 11 种元素在不同
土壤的差异较大 , 对多数元素来说 , 以淋溶黑色石灰土的背景
值为最高 , 其次为棕色石灰土 , 许多元素的背景值明显高于林
区外同伟度地区的石灰土或红壤。由于没有明显的脱硅富铝化
作用 , 土壤中 Si的背景值较高 , 而 Al的背景值却比林区外的石
灰土和红壤低 20 ～ 40倍。由碳酸盐岩风化形成的土壤 , 一般 Ca的背景值都比较高 , 尤其是黑色
石灰土由于高含 Ca量而表现出土壤呈碱性或微碱性 , 盐酸反应强烈 , 但是木论林区的土壤 Ca的
表 2 林区土壤基本理化特征
Table 2 The basical physic-chemical properties of the soils in Mulun fo rest area
土壤名称采样地点采样深度(cm) 有机质(g/kg) C/ N pH值 N(g/kg) P(g/kg) K(g/ kg)速效N(mg/kg) 速效P(mg/kg)速度 K(mg/kg)阳离子代换量(cmol (+)/kg)盐基饱和度(%) 腐殖质酸(g/kg)
淋溶黑色
石灰土 塘覃山腰 0-13 74.82 9.93 6.80 4.371 0.346 13.396 67.62 21.00 100.00 27.05 85.83 12.647
棕 色 塘覃山 0-13 57.72 10.28 6.50 3.258 0.232 3.900 67.62 18.00 50.00 17.46 56.07 11.479
石灰土 中下部 13-45 17.08 9.36 6.00 1.061 0.138 6.779 62.79 11.00 50.00 10.49 72.58 -
45-75 8.96 8.37 6.50 0.621 0.116 11.351 72.45 7.00 50.00 10.21 88.28 -
0-10 60.73 10.48 6.50 3.360 0.242 6.593 36.23 12.00 70.00 19.22 80.06 10.510
中伦坡 10-40 5.89 5.52 6.50 0.618 0.079 3.976 19.32 2.00 10.00 5.93 96.77 -
硅质土 依山腰 40-62 4.88 6.30 6.50 0.449 0.078 4.713 4.83 2.50 20.00 8.70 97.80 -
62-90 8.92 5.11 6.80 1.013 0.127 9.600 60.38 1.50 30.00 16.01 94.01 -
背景值则较低 , 一般为 1.75 ～ 4.81 g/kg , 一些土壤的 Ca只有痕迹存量 , 这现象在石灰土中是少
见的〔3〕 , 其原因尚未清楚 , 有待进一步研究。
2.1 稀有濒危植物的元素背景值
植物一方面直接地从土壤中选择吸收营养元素 , 另一方面又被迫地接受土壤中某些过量的元
素 , 植物元素的背景值是自然景观中生物地球化学特征的重要反映。从木论林区 12种稀有濒危
植物的 11种元素背景值分析结果 (表 4)表明 , 不同植物种类 , 元素的背景值差异甚大 , 在 11
231 3期 梁其彪等: 木论林区稀有濒危植物元素背景值初步分析
种元素中 , 有 9种元素的变异系数大于 50%, 各元素变异系数的大小顺序是:Si>K>
表 3 林区土壤元素背景值与同纬度其他地区土壤的比较
Table 3 The element background values(Alager)of the soils in Mulun
forest area and the comparation on the same latitude
元素 单位 淋溶黑色石灰土(7个剖面) 棕色石灰土(4个剖面) 硅质土(1个剖面)
林区外同纬度地区的土壤＊
红壤(桂林) 棕色石灰土(广西马山)
N g/kg 6.235 2.790 3.360 1.265 -
P g/kg 1.044 0.799 0.242 0.390 0.873
K g/kg 8.216 6.744 6.593 15.631 8.799
Ca g/kg 4.813 1.753 痕迹 0.179 6.860
Mg g/kg 19.760 12.027 8.952 2.111 4.523
Si g/kg 251.060 349.025 381.772 285.114 289.227
Al g/kg 3.660 1.649 0.716 86.260 76.469
Fe g/kg 42.656 28.029 13.936 65.744 57.071
Mn g/kg 1.575 1.342 0.357 0.077 1.936
Cu mg/kg 20.524 12.604 - <10 -
Zn mg/kg 375.875 97.201 - <50 -
＊资料来源:广西农业区划委员会.广西红壤地区土壤利用改良区划(初稿).1982:66、 89
表 4 林区 12种稀有频危植物灰分含量、 元素背景值及与其他植物的比较
Table 4 The ash content and the element background values of 12 threatened plants
in Mulun forest area and the comparation with other plants
植 物 名称 灰分(g/kg)
N
(g/kg)
P
(g/ kg)
K
(g/kg)
Ca
(g/ kg)
Mg
(g/kg)
Si
(g/ kg)
Al
(g/ kg)
Fe
(mg/kg)
Mn
(mg/kg)
Cu
(mg/ kg)
Zn
(mg/ kg)
短叶黄杉 (Pseudotsuga brevifolia) 30.403 12.331 0.492 0.245 7.494 0.717 1.566 0.079 295.145 73.578 2.813 20.709
香木莲 (Mangletia aromatica) 82.947 33.257 0.847 2.068 35.356 0.484 7.473 0.040 298.644 74.352 9.550 21.321
伞花木 (Eurycorymbuscavaler iei) 57.295 45.997 1.174 1.057 50.234 0.952 0.916 0.030 293.748 73.578 10.080 77.338
掌叶木 (Handeliodendron bodinieri) 91.669 33.983 2.640 1.287 33.991 1.177 1.154 0.020 193.734 29.232 4.062 18.146
篦子三尖杉 (Cephalotaxus oliveri) 82.236 21.796 1.091 3.954 26.259 2.170 0.463 0.050 240.594 49.568 6.203 31.208
翠柏 (Calocedrus macrolepis) 66.003 10.216 0.678 5.728 22.913 1.217 0.556 0.103 344.804 73.578 2.958 27.222
穗花杉 (Amentotaxus argotaenia) 94.623 23.301 0.669 0.572 39.284 2.481 0.388 0.022 339.908 20.299 5.356 78.359
青檀 (Pteroceltis tatarinow ii) 143.067 45.915 0.745 1.815 62.154 0.483 9.614 0.187 347.602 123.920 9.501 96.465
麻疯桐 (Dend rocnide urentisima) 188.236 48.337 2.416 3.403 59.250 4.150 6.408 0.020 292.349 72.803 7.656 39.521
单性木兰 (Kmeria septentrionalis) 103.033 24.709 0.436 0.496 27.767 0.727 14.508 0.105 323.822 86.744 8.175 39.872
枇杷叶润楠 (Machilus bonii) 47.643 13.854 0.669 0.808 12.281 2.482 2.613 0.049 340.608 121.597 5.485 27.537
桂楠 (Phoebe kwangsiensis) 29.320 14.111 0.685 0.124 8.193 0.969 0.771 0.115 299.343 87.519 9.451 31.440
林区内稀有濒危植物平均值 84.706 27.317 1.045 1.796 32.098 1.501 3.869 0.068 300.858 73.897 6.774 42.428
变异系数 (%) 54.11 51.09 69.47 88.76 57.46 73.98 118.92 75.00 15.21 41.99 39.21 62.16
林区内非濒危植物 (鹅耳枥青冈栎
等 6个样品平均) 65.377 11.194 0.694 3.104 26.352 3.767 5.097 0.777 338.781 53.477 11.803 34.791
广西亚热带石山 17 种非濒危植物
22 个样品平均 97.795 - 0.773 5.585 31.881 - 6.289 0.245 67.273 272.272 - -
广西亚热带土山 16 种非濒危植物
27 个样品平均 45.570 16.333 0.952 7.741 6.652 - 4.623 0.976 103.704 1205.185 - -
＊资料来源:侯学煜.中国植被地理及其优势植物化学成分.北京:科学出版社 , 1982:91～ 92、 101～ 103
Al>Mg>P>Zn>Ca>N >Mn>Cu>Fe 。N 、 Ca 、 Mg 、 Zn、 Cu 、 P 、 Fe 的背景值一般比较高 ,
多数濒危植物的 N的背景值超过 20 g/kg , 12 种稀有濒危植物 N 的平均背景值为 27.317 g/kg ,
232 广 西 植 物 18卷
比林区内其他植物高 1.4倍 , 比林区外酸性土壤植物的高 67.3%;P的平均背景值比林区内其他
植物的高 50.6%, 比林区外石山和土山的植物分别高 50.6%和 9.8%;Fe的背景值比林区内其
他植物的低 , 但比林区外石山和土山的植物分别高 3.5 倍和 1.9倍;高含 Ca量是石山植物的共
同特点 , 12 种稀有濒危植物 Ca的平均背景值达 32.098 g/kg , 稍高于林区内其他植物和林区外
石山的植物 , 是酸性土的植物的 4.8倍。12种稀有濒危植物的 Al的背景值都比较低 , 一般低于
0.05 g/kg , 其平均值为 0.068 g/kg , 比林区内其他植物低 10 倍多 , 比林区外酸性土的植物低 13
倍多。个别濒危植物的 Si、 K 、 Mn 的背景值不同程度地低于林区外的石山和土山的植物。12种
稀有濒危植物的灰分含量差异也较大 , 没有规律性变化。
2.2 稀有濒危植物体内元素之间的相互关系
根据表 4的数据 , 求得 12种稀有频危植物体内 11种元素以及灰分之间的相关矩阵 (表 5)。
结果可见 , 这些稀有濒危植物体内的大部分元素之间在其含量上没有显著的相关关系 , 但也有一
些元素之间的相互关系达显著或极显著 , 如灰分与 N 、 Ca呈极显著的正相关 (r灰分 ,N =0.721＊＊ ,
r灰分 ,Ca=0.822＊＊);N 与 P 呈显著的正相关 (rN , P =0.553＊);N 与 Ca 是呈极显著的正相关
(rN , Ca=0.927＊＊);P和 Fe呈显著的负相关 (rP , Fe=-0.653＊);Mn和 Al呈极显著相关 (rMn ,Al
=0.686＊＊);Mn 和 Fe相关也显著 (rMn , Fe=0.572＊);Ca和 Zn 显著相关 (rCa , Zn=0.665＊)。植
物对元素的吸收 、运转和累积既是一个复杂的生理过程 , 同时也是生物地球化学过程的一个重要
环节 , 元素与元素之间的相互关系极为复杂 , 影响的因素很多 , 本文在此不作进一步讨论。
表 5 林区 12种稀有频危植物灰分及其元素间的相关矩阵
Table 5 The matrix relationship between the elements of 12 threat ened plants in Mulun fo rest area
灰分 N P K Ca Mg Si Al Fe Mn Cu Zn
灰份 1
N 0.721＊＊ 1
P 0.508 0.553＊ 1
K 0.322 0.024 0.227 1
Ca 0.822＊＊0.927＊＊ 0.203 0.213 1
Mg 0.472 0.136 0.467 0.283 0.212 1
Si 0.511 0.372 0.043 -0.148 0.352 -0.218 1
Al -0.005 -0.112 -0.420 0.029 -0.04 -0.469 0.291 1
Fe 0.015 -0.173 -0.653＊-0.002 0.029 -0.011 0.236 0.500 1
Mn -0.014 0.022 -0.303 -0.015 -0.043 -0.149 0.303 0.686＊＊ 0.572＊ 1
Cu 0.216 0.510 -0.132 -0.255 0.505 -0.067 0.519 0.012 0.231 0.105 1
Zn 0.352 0.530 -0.144 -0.146 0.665＊ -0.017 0.129 0.325 0.454 0.178 0.325 1
2.3 稀有濒危植物与土壤中元素间的相互关系
植物从土壤中吸收各种元素 , 又以凋落物和死亡残体的形式把元素归还到土壤中 , 这是自然
界中元素循环的重要环节。植物与土壤之间元素的循环过程是复杂的 , 从元素的绝对值来分析 ,
木论林区 12种稀有濒危植物与土壤之间 , 各元素在数量上没有明显的相关关系 , 本文仅从稀有
濒危植物对元素的生物吸收系数和归还率来分析植物与土壤之间元素循环的关系。
233 3期 梁其彪等: 木论林区稀有濒危植物元素背景值初步分析
2.4 稀有濒危植物对土壤元素的吸收系数
生物吸收系数 (Ax)可反映植物对土壤元素的吸收和累积的能力。从分析结果 (表 6)可
见 , 稀有濒危植物对不同的元素的生物吸收系数有较大差异 , 但不同植物对元素的 Ax值的大小
表 6 12种稀有频危植物对土壤矿质元素的吸收系数及其大小顺序(单位:%)
Table 6 The element absorbancies of 12 threatened plants and their order(Unit:%)
植物名 称 N P K Ca Mg Si Al Fe Mn Cu Zn
短叶黄杉 (Fseudotsuga brevi folia) 284.98 168.97 8.24 233.15 3.82 0.18 1.83 1.27 11.93 113.96 7.55
大小顺序 N >Ca >P >Cu > Mn >K >Zn >Mg >Al >F e >Si
香木莲 (Manglietia aromatica) 451.31 54.10 21.27 1285.78 2.31 4.35 1.12 0.50 3.18 46.64 4.59
大小顺序 Ca >N >P >Cu > K >Zn >Si >Mn >Mg >Al >F e
伞花木 (Eurycorymbus cavaleriei) 1052.32 33.92 7.89 ＊ 51.99 0.31 1.38 0.67 14.72 46.83 46.40
大小顺序 Ca >N >Mg >Cu >Zn >P > Mn >K >Al >F e >Si
掌叶木 (Handeliodendron bodinieri) 461.16 168.59 13.23 1236.15 6.20 0.67 0.56 0.32 1.25 19.84 3.91
大小顺序 Ca >N >P >Cu > K >Mg >Zn >Mn >Si >Al >F e
篦子三尖杉 (Cephalotaxus oliveri) 295.78 69.65 40.67 954.96 11.43 0.27 1.40 0.40 1.98 30.30 6.72
大小顺序 Ca >N >P > K >Cu >Mg >Zn >Mn >Al >F e >Si
翠柏 (Calocedrus macrolepis) 236.10 232.98 192.74 713.33 6.48 0.18 2.39 1.49 11.93 19.90 9.92
大小顺序 Ca >N >P > K >Cu >M n >Zn >Mg >Al >F e >Si
穗花杉 (Amentotaxus argotaenia) 316.20 42.73 5.88 1428.59 6.20 0.67 0.56 0.32 1.25 19.84 16.88
大小顺序 Ca >N >P >Cu > Zn > Mg > K >Mn >Si >Al >F e
青檀 (Pteroceltis tatarinow ii) 365.16 42.86 16.70 850.05 2.31 3.94 3.55 0.62 5.49 37.55 26.06
大小顺序 Ca >N >P >Cu > Zn > K >Mn >Al > Si >M g >F e
麻疯桐 (Dendrocnide urentisisma) 1148.97 98.96 42.93 3169.50 31.90 3.08 0.60 0.48 3.72 18.08 7.72
大小顺序 Ca >N >P > K >Mg >Cu >Zn >Mn >Si >Al >F e
单性木兰 (Kmeria septentrionalis) 925.78 203.05 5.70 1116.90 7.06 3.80 2.30 2.93 13.90 191.91 50.83
大小顺序 Ca >N >P >Cu > Zn > Mn >Mg >K >Si >Fe >Al
枇杷叶润楠 (Machilus bonii) 283.31 106.09 14.74 137.64 6.73 1.41 0.98 0.87 17.20 45.56 5.89
大小顺序 N >Ca >P >Cu > Mn >K >M g >Zn >Si >Al >F e
桂楠 (Phoebe kwangsiensis) 576.90 66.95 1.42 803.43 9.87 0.24 4.32 0.67 2.46 45.12 27.11
大小顺序 Ca >N >P >Cu > Zn > Mg >Al > Mn >K >F e >Si
其
他
植
物
鹅耳枥 (Carpinus sp.) 98.12 165.18 28.57 411.82 41.33 7.53 8.91 0.99 2.37 46.65 9.40
大小顺序 Ca >P > N >Cu > Mg > K >Zn >Al >Si >Mn >Fe
青冈栎 (Cyclobalanopsis glauca) 339.13 356.96 58.12 ＊ 12.18 0.56 33.28 0.59 - - -
大小顺序 Ca >P > N >K >Al >Mg >Fe > Si
乌冈栎(Quercus phillyraeoides) 209.13 374.76 12.90 ＊ 56.52 0.07 89.65 1.61 - - -
大小顺序 Ca >P > N >Al >M g >K >Fe > Si
西双版纳酸性土植物〔3〕 大小顺序 Ca >N >Mg >P > K >Si >Al
＊因Ca 只有痕迹含量 , 所以无法计算其吸收系数 , 但 Ca的吸收系数应是最大的。
顺序基本一致 , 说明它们对元素具有相似的吸收和累积能力。12 种稀有濒危植物对 Ca 、 N 均具
有较强的吸收能力 , Ca 、 N的 Ax值均大于 100 n , 有部分达 1000 n 以上 , 它们对 P 、 Cu 也有较
强的吸收能力 , 其 Ax值在 10 ～ 100 n 之间 , K 、 Mg 、 Mn 、 Zn 的 Ax 值在 1 ～ 10 n之间 , 而这些
植物对 Si、 Fe 、 Al的吸收能力最小 , 其 Ax值在 0.1 ～ 1 n 之间。与同林区内的其他一些非稀有濒
危植物相比较 , 个别元素的 Ax值差异较大 , 如林区内青冈栎 、 鹅耳枥等对 P 、 Al的吸收能力特
别强 , P 的 Ax值在 100 n以上 , 是稀有濒危植物的 3 ～ 8 倍 , Al的 Ax值为 10 ～ 100 n , 是稀有濒
危植物的 30倍以上。除 P 、 Al外 , 林区内稀有濒危植物和非稀有濒危植物对元素的 Ax值的大小
234 广 西 植 物 18卷
顺序基本一致 , 12 种稀有濒危植物与林区外石山与土山的其他植物的 Ax值大小顺序也基本相
似。说明除个别元素外 , 稀有濒危植物与非稀有濒危植物对大多数元素具有相似的吸收和累积能
力。
2.5 稀有濒危植物群落对元素归还系数
植物从土壤的不同层次选择性地吸收各种元素 , 并以凋落物和死亡根的形式归还土壤 , 而在
表层相对富集 , 这是自然景观中的一个重要的生物地球化学过程。木论林区高温高湿 , 植物生长
茂盛 , 元素的生物循环过程是较快的。据测定木论林区的凋落物现存量 (干物质)为 3.88 ～
4.25 t/hm2 , 凋落物中的灰分含量达 10 g/kg , N 、 P 、 K 含量分别为 11.38 g/kg 、 0.13 g/kg 、
1.45 g/kg 。按林区的凋落物平均现存量为4.07 t/hm2计算 , 林区的凋落物贮存的灰分总量达 405
kg/hm2 , N 、 P 、 K 的贮存量分别达 46.32 kg/hm2 、 0.53 kg/hm2 、 5.90 kg/hm2 。由分析结果
(表 7)可见 , 这些凋落物的 11种元素的含量与稀有濒危植物的叶片含量相似 , 元素的
表 7 不同稀有濒危植物群落的元素归还系数及其大小顺序(Mn、 Cu、 Zn的
单位为 mg/ kg , 其余为 g/ kg , 归还系数单位为%)
Table 7 The element return coefficients in different threatened plant vegetation and their order (The unit
for Mn 、 Cu 、 Zn is mg/kg and the other are g/kg , the unite of reture coefficient is percentage)
群落类型 采样地点 N P K Ca Mg Si Al Fe Mn Cu Zn
含短叶黄杉 含 凋落物 9.807 0.087 1.445 31.707 1.209 4.880 0.982 0.802 91.324 4.747 40.007
的翠柏 、 广 红峒肯 量 土壤 4.327 0.291 2.972 3.212 18.780 302.487 4.315 23.181 616.502 2.468 274.470
东群落 弄山顶 归还系数 226.646 29.897 48.620 987.142 6.438 1.613 22.758 3.460 14.813 192.342 14.576
大小顺序 Ca >N >Cu >K > P >Al >Mn >Zn >Mg >Fe > Si
含篦子三尖杉 红峒对面 含 凋落物 8.920 0.125 1.617 31.253 1.699 2.919 0.650 0.686 87.671 7.529 38.796
的脱皮树 、 山弄口 量 土壤 7.369 1.566 9.722 2.750 18.958 171.709 3.560 60.148 2341.313 20.476 464.256
小来木群落 归还系数 121.048 7.982 16.632 1136.47 8.962 1.700 18.258 1.141 3.745 36.770 8.356
大小顺序 Ca >N >Cu >Al >K >Mg > Zn > P >Mn >Si >Fe
青檀群落 社村旧屯 含 凋落物 21.909 0.224 1.407 34.770 6.659 13.974 0.710 3.127 450.715 11.672 77.512
量 土壤 12.574 1.738 10.864 7.312 20.917 243.964 5.266 56.325 2256.893 25.301 370.208
归还系数 174.240 12.888 12.951 475.520 31.835 5.728 13.483 5.552 19.971 46.133 20.937
大小顺序 Ca >N >Cu >Mg >Zn >Mn >Al >K >P >Si >Fe
麻疯桐群落 旧屯下峒 含 凋落物 11.375 0.124 1.508 34.383 2.650 5.467 0.595 0.740 113.093 7.928 66.617
群山脚 量 土壤 4.207 2.441 7.927 1.869 13.009 208.016 3.313 60.430 1954.838 42.337 512.129
归还系数 270.383 5.080 19.024 1839.65 20.371 2.628 17.960 1.225 5.785 18.726 13.008
大小顺序 Ca >N >Mg >K >Cu >Al > Zn >Mn >P >Si >Fe
枇杷叶润 红峒肯弄 含 凋落物 10.111 0.136 1.398 28.397 2.407 8.217 0.718 1.418 246.732 7.816 69.618
楠群落 山半山坡 量 土壤 4.890 0.631 5.479 8.922 36.860 185.249 5.002 39.196 707.119 12.039 467.523
归还系数 206.769 21.553 25.516 318.281 6.530 4.436 14.354 3.618 34.893 64.922 14.891
大小顺序 Ca >N >Cu >Mn >K > P >Zn >Al >Mg >Si >Fe
单性木兰 木伦板南 含 凋落物 6.173 0.074 1.306 20.703 2.390 36.885 0.667 1.216 145.784 7.457 30.744
群落 屯后山腰 量 土壤 2.669 0.215 8.711 2.486 10.306 382.029 4.559 11.065 624.247 4.260 78.439
归还系数 231.285 34.419 14.993 832.784 23.190 9.655 14.630 10.990 23.354 175.047 39.195
大小顺序 Ca >N >Cu > Zn > P >Mn >Mg >K >Al >Fe > Si
归还系数大小及其顺序与生物吸收系数的大小及其顺序也相似 , 以 Ca 、 N 的归还系数为最高 ,
均在 100 n 以上 , 个别高达 1000 n , Si、 Fe的归还系数最小 , 在 1 n 的范围 , 其他元素的归还系
数一般为 10 n。不同稀有濒危植物群落 , 元素的归还系数没有明显的区别 , 说明这些稀有濒危植
235 3期 梁其彪等: 木论林区稀有濒危植物元素背景值初步分析
物的生物循环特点也相似。
3 小 结
(1)木论林区森林资源丰富 , 分布有较多的稀有濒危植物。由于植被茂盛 , 林下土壤生物累
积作用强烈 , 土壤养分丰富 , 肥力水平高 , 许多元素的背景值都比较高。但个别元素的背景值则
较低 , 如 Al的背景值比其他土壤低 20 ～ 40倍 , Ca的背景值也比其他同类土壤低。
(2)12 种稀有濒危植物体内的大多数元素的背景值都较高 , 这与其他石山的植物的元素背
景值相似 , 其中又以 Ca的背景值为最高 , 一般达 22 ～ 50 g/kg , 而 Al的背景值较低 , 比林区内
外其他植物低 10 ～ 13倍。12种稀有濒危植物的大多数元素相互之间没有明显的相关关系 , 但也
有一些元素之间也存在着显著或极显著的相关关系 , 如 N 与 P 、 N 与 Ca 、 P 与 Fe 、 Mn 与 Al、
Mn与 Fe 、 Ca与 Zn等。
(3)12 种稀有濒危植物的元素背景值与土壤元素背景值在数量上没有明显的相关关系。稀
有濒危植物体内的多数元素在含量上也没有明显的相关性 , 但植物体内的 Ca与 N 、 N 与 P 、 Mn
与 Al、 Mn与 Fe 、 Ca与 Zn在含量上呈显著或极显著的正相关 , P与 Fe则呈显著的负相关。
(4)12 种稀有濒危植物对大多数元素都有较强的吸收能力 , 它们的 Ca 、 N 的 Ax值均大于
100 n , P 、 Cu 的 Ax值在 10 ～ 100 n之间 , K 、 Mg 、 Mn 、 Zn的 Ax值在 1 ～ 10 n 之间 , 这些濒危
植物对 Si、 Fe 、 Al的吸收能力较小 , 它们的 Ax 值在 0.1 ～ 1 n 之间 , 与其他植物比较 , 它们的
Ax值大小顺序相似 , 稀有濒危植物群落的元素归还系数与生物吸收系数相似 , 说明这些濒危植
物有相似的地球化学特征 , 元素的吸收与归还是处在一个动态的平衡之中。
参 考 文 献
1 侯学煜.中国植被地理及其优势植物化学成分.北京:科学出版社会 , 1982
2 王 旭 , 章 申.云南典型热带森林生态系统中微量元素的生物地球化学特征研究.生态学报 , 1988 , 8(4):354～ 361
3 韦启番 , 陈鸿昭.广西弄岗自然保护区石灰土的地球化学特征.土壤学报 , 1983 , 20(1):30～ 41
4 文和群 , 许兆然.中国南部和西南部石灰岩珍稀濒危植物的初步研究.广西植物, 1993 , 增刊 4:55～ 90
5 陈章和 , 许兆然.珍稀濒危石灰岩植物—蚬木的生理生态学研究.广西植物 , 1993 , 增刊 4:103～ 113
6 龚子同 , 黄 标.海南诸岛土壤的地球化学特征及其生物有效性.土壤学报 , 1997 , 34(1):10～ 27
7 中国科学院南京土壤研究所.土壤理化分析.上海:上海科学技术出版社 , 1978
236 广 西 植 物 18卷