全 文 ：广 西 植 物 Guihaka 19(3)：272—2 999年 8月
两种立地条件下蒜头果叶绿素含量比较研究
62 ／、z 大学柞． 酝- ： 宁530o01) 叼 ，．7
摘 要：研究 了土山和石山两种不同立地条件下蒜头果叶绿素含量 结果表 明，蒜头果叶片的叶绿
索含量 与立地条件有密切关系．石山的蒜头果叶绿素含量 比土山的高 24．3％，叶肉细胞的叶绿悼
数量则 比土山的高 48．7％： 叶片中与 叶绿素生物合成密切相关的矿质元素中，除 Mn以外石山的
均高于土山的。
关键词：蒜头果：叶绿素；矿质元素；立地条件 土 山
中国分娄号：Q945．11 文献标识码：A
A study on leaf chIorophyⅡcontent from
Malaniaoleiferaunder two kindsof
site conditions in vitro
LAI Jia—ye，YANG Zhen-de，W EN Xiang—feng
(ForestryColege,GuangxiUnieer~y．Nanning 530001，China)
Abslract： Leafchlorophyl contentfrom M atania ole raChun elLee undertwo kinds of siteco N-
ditions was studied．The results showed that the chlorophyll content in leaves of Malania ole ra
Chun el Lee was closely related to site eonditio The content of chlorophyl in limestone-hil was
24·3％ higher than tha t in sandstone-hil and the quantities of chloroplast in lea f mesophyll cell
were 48．7％ higher than that in sandstone-hil1．The co ntent of mineral elements which ha Ve closely
relation with biosynthesis ofchl6rophyl in lea fwas also higherthan laters eXce pt ofM n．
Key words：Malania口 ra Chun et Lee；chlorophyl；mineral element；chlorcI plast；site condition
蒜头果 (Malania oleiferaChun etLee)，又名蒜头木、马兰后、山桐果，铁青树科蒜头果属 土
山、石山均有生长 在我国仅分布于云南东南部至广西西部的狭窄地带 由于其种子富含油脂，是合
成麝香酮 (museone)的原料 ‘‘，，因而具有较高的开发利用价值。但是由于当地群众乱砍滥伐，加
上分布区域较窄，现已处于渐危状态 为了挽救该珍贵植物资源，了解其适宜的生长环境，为营造蒜
头果工业用人工林提供科学依据，本文初步研究了两种不同立地条件下蒜头果叶片的叶绿素含量的差
峻稿日期：1998-07-20
怍者衙 赣家业 (1964-)，男，讲 从事植物学、森林生态学教学盈研究工作．
囊
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3期 赖家业等 两种立地条件下蒜头果叶绿素含量比较研究 273
异，讨论了叶绿素含量产生差异的原因，并从生理生化和形态解剖的角度分析了蒜头果适宜的生长环
境条件。
1 材料与方法
I．I 试验地概况
试验地选择土山和石山两种立地类型，均位于广西巴马县都阳山的东南面，相隔约 10km 石山
试验地位于燕洞乡交乐村 良丰屯的连座峰丛石山区，海拔 600m，阳坡，土壤为黑色石灰土，pH
7．26。蒜头果为 自然分布，除山顶外，均有零星分布，以坡脚洼地内分布较多，最高可达 10 m 以
上。土山试验地位于燕洞乡的县林科所旁，海拔约 250 m，阳坡，伴生树种较多，土壤为红壤，pH
值为 4．52，石砾含量<20％。蒜头果为 1988年从石山试验点引种播种的实生苗，1998年删树高为
l-5～5．0 m 两试验地土壤理化性质列于表 1。
表1 试验地土壤理化性状
Table 1 Physical and chemical properties ofsoils in experiment plot
I．2 材料的选择与采集
采用典型选样法 ¨在石山和土山分别选择长势 良好，无病虫害，受人为影响较少，具有代表性
的成年样树 3株。石山上的样树平均高 4．5m，平均年龄 11 a(10 a、10 a 12 a)，土山上 的样树平
均高 3．8 m，树龄 10 a。在样树上采集具有相同叶位．生长正常、无受损和畸形现象．面积大小能代
表该立地平均水平的成熟叶片供作测试材料。把树冠分为上、中．下3层，各层按东 南．西 北 向
各取样叶 l0片，不同方位的叶片充分混合后供试验测定。
I．3 测定方法
叶录素用混合提取液 (丙酮 ：无水酒精 =2：1)提取，分光光度法测定 。矿质元素含量测定
按 国家标准森林上土壤养分分析法 (1988—01—01)进行 ¨。叶片解 剖结构观测采用石蜡切片
法 ，在光学显微 镜下观测
以上各项 测定均 3次以上重复
2 结果与分析
2．1
叶绿素是高等植物光合作用中最重要的色素，在光合作用过程中起到接受和转换能量的作用。在
一 定范围内，叶绿素含量越高，光合越强，制造更多光合产物，促进植物生长。然而，许多环境因素
影响到叶绿素的生物合成。试验测定结果表明，两种立地条件下蒜头果叶片的叶绿素含量有明显的差
异 (表 2)。无论是叶绿素 a、叶绿素 b还是叶绿素总量，石山立地均比土山立地高出 23％以上。说
明石山立地条件可能更有利于蒜头果的生长。
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2 立地条件对叶片矿质元素含量的
影Ⅱ向
在影响叶绿素索生物合成的环境
因素 中 与气候 因子相 比较，土壤 因
子l相对较为稳定 壤中矿质元素的
丰缺 明显影响到植物 体内叶绿素 的生
表2 两种立地条件下蒜头果叶绿素含量(mg／g f )
Table 2 The contentofchlorophy】in leaves ofMalania
ole rG under two kinds ofsi~ condk~ns
石 山 0．7770 24 5J 0 33 23．9) 1 109(124．3) 2 340(Io0．4}
Limestone-hill
上 0~624(1o0) 0．268(100) 0．892(1O0) 2．3~0(100l
物合成 测定结果表明，两种立地条 Sandslone~hi[I
件下蒜头果叶片的矿质元素含量有明显的差异，除 Fe外，均与土壤中矿质养分含量呈现高度的正相
关 (表 1和表 3) 叶片中矿质元素含量水平显著地影响到叶绿素的生物合成 因此，不同立地条件
由于土壤因子中矿质元索水平的差异，导致不同立地条件下蒜头果叶片叶绿素含量产生较大差异
2．3 立地条件对蒜头 表3 两fI立地条件下蒜头果叶片矿质元素含量
果叶片解剖结构的影
响
由于立 地条件不
同， 叶片的解 剖构亦
有所不同 土 山立地
蒜头果叶片栅栏组织
较薄 而海 绵纽织 较
Table 3 The content of mineral dements in leaves 0f d m oteifera
under two kinds of site conditions
厚，叶肉细胞中叶绿体数量 比石山立地的低 48．7％ (表4)。生长于土山的蒜头果叶片叶绿体数量较
低是导致其 叶绿 索含量 较低 的内部 因素
3 讨论
3．1 影Ⅱ向叶绿素生物合
成的环境因素
蒜头果 叶片舶叶绿
索含量与立地条件有密
切的关系。立地条件不
同，蒜头果叶片叶绿素
含量有明显的差异 (表
2) 立地条件构成要素
中的土壤因子和气候固
表 4 两种立地条件下蒜头果肿肉细胞及叶绿体数
Table 4 The quantities ofchloroplast and mesoph#l ceil ofMalania
ole under two kinds ofsite c0nditio rm
子对H1绿素的生物合成及其含量均有影响。气候因子很不稳定，变化较大，对叶绿素生物合成的影响
较为复杂。但研究资料明，在距离和海拔相差不大的试验地之间，光照和温度相差不大 另一方
面，从叶绿素生物合成过程来看，光照只是促进原叶绿素酸酯转变成叶绿素，叶绿素的合成并不需要
太强的光，有些植物如松柏科植物在黑暗中亦可合成叶绿素：温度则是通过影响酶活性来影响叶绿素
生物合成的快慢。 因此试验地之闻光照和温度的稍有不同对成熟叶叶绿素合成和含量的影响不是很
大 土壤因子中矿质元素的含量具有相对稳定的特点。土壤中矿质元素的丰缺情况则对成熟叶叶绿素
生物合成和含量具有较大的影响。如 N Mg Fe Cu、Zn等元素的不足，将会严重地影响叶绿索
的生物合成 土壤测定结果表明，不同立地条件下，土壤矿质元素含量水平有显著的差异 (表 1)，
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除有效 Cu和 Zn外，其它矿质养分含量均相差 1倍以上，最高者相差 29．6倍 构成叶绿素的核心元
素 N和 Mg分别相差 l_5倍和 l7．7倍 因此，土壤因子中的矿质元素是导致 叶绿素含量出现明显差
异的主要原 因
2 叶绿紊舍量与氮、镁的关系
由于不同立地条件土壤矿质养分含量存在明显差异，因此生长在不同立地条件下蒜头果叶片内矿
质元素含量也产生明显差异 叶片中矿质元素含量水平，尤其是 N、Mg、Fe、Mn、Cu、zn等，对
叶绿素的生物合成具有非常显著的影响 N 和 Mg是叶绿素的组成元素，必不可少．一般来说，功
能叶的叶绿素舍量，与其舍 氮量 的变 化基 本上是一致的。石 山立地 的叶绿素含量 比土 山的高
24．3％，其 片舍氨量，石山立地的比土山立地的高 23．7％，两者表现出高度的一致 一些作者认
为，有 5％～10％ 的植物缺 Mg，酸性土壤经常缺 Mg，这与锰过剩有关。缺镁症很容易在缺钙土壤
上发生 土壤 中交换性 K／Mg比值一般要求在 0．4~0．5之间，K／Mg比值过大有产生缺镁的
可能 ¨ 一般认为，土壤 中交换性 Mg含量如果少于 50rag／ ，对于一些需镁较多的作物就有不
足的可能．我国南方的许多酸性红壤，交换性镁含量低于这一水平，有缺镁症出现 ¨。本试验结果
表明，±山立地土壤酸性较强，pH 4．52，交换性 Mg舍量仅为 30．93 mg／kg，交换性钙离子含量亦
较缺乏，交换性 K／Mg比值较高。这些数据表明，土山立地蒜头果绿素含量较低可能与土壤的镁缺
乏有关。
3．3 叶绿紊舍量与铁锰平衡的关系
研究植物体内多种养分浓度之间的综合平衡，是现代植物营养学发展的一个重要特点，而植物组
织中养分浓度的比值是反映植物俸内养分平衡状况的重要参数 多年来，铁和锰之间的相互作用一直
是一个研究热点 ¨ 植物体内Fe／Mn的比值能反映植物铁锰营养的平衡关系，当 Fe／Mn比值
小到一定程度时，植物会出现铁锰营养失调 11,12)．锰是土壤中比较活跃的金属元素之～，虽然锰缺
乏也会影响到叶绿素的生物合成，但是锰含量过高会使植物产生锰中毒，这在通气不 良的酸性土壤 中
较易发生。土山立地 pH 为 4．52，呈强酸性反应，蒜头果叶片中锰含量比石 山立地高出 52％ (表
3)。有研究表明，过量的锰可降低叶片中钙的浓度， 出现 皱叶病 ；可导致生长素缺乏，严重影响植
物生长；可使叶绿素生物合成过程 中从原卧啉Ⅸ到原叶绿酸酯的需铁步骤受到抑制，使叶片出现失绿
症 ¨¨ 因此=L山立地蒜头果叶片的叶绿素含量较低可能与其 Mn含量较高有一定关系 从土山立
地蒜头果叶片的外部形态特征 (叶片下垂．少量有暗褐色病斑，叶缘向内卷等 )看，有尖似 Mn中
毒的症状 川¨，推测其可能存在锰中毒现象。土壤分析测试表明，酸性土山立地交换性锰舍量为石山
立地的 28．6倍 (表 1)，与已制定的分级指标 。¨ 相比已相当高，很可能对植物的生长产生负影响。
然而 Somers 15 认为．决定是否产生锰中毒现象的因素不是单一的锰的浓度或铁的浓度，而是它们
之 问的 比率 石 山立地土壤 中的 ／Mn比率为土山立地的 1．5l倍，石 山立地 蒜头果叶片内
Fe／Mn比率为土山立地的 1．82倍 说明酸性的土山立地土壤锰浓度过高，抑制了植探对 Fe的吸
收，诱发了缺 Fe症 Fe的缺乏，抑制了叶绿素的生物合成，因而土山立地蒜头果叶绿素含量较低
(表 2)。
3 结论与建议
石the_地土壤 pH 较高，有机质十分丰富，含量高达 5．176％．氨和镁的含量亦相当高，较利于
叶绿体的形成和叶绿素的生物合成，应是蒜头果的适生环境
土山立地土壤 pH 较低，呈强酸性反应，土壤中锰浓度为石山的28．6倍，同时，土山立地土壤
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中铁锰平衡 比例失调，因而土山立地不利于叶绿素的生物合成，对于蒜头果的正常生长也会有不利的
影 响。
蒜头果对 Mn的敏感性如何，高浓度的Mn对蒜头果的生长以及对蒜头果油的品质有何不利影
响，高浓度的钙和镁、pH 值等是否是限制蒜头果 自然分布的主要 因素，这些问题还有待于深人研
究。 ‘
本研究得到黎向东教授的悉 指导，特此致谢!何斌、梁月芳、吴曙光等同志参加部分测
试I作，在此一并致谢!
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