全 文 ：广 西 植 物 Guihaia 26(2)：137— 141 2006年 3月
三种土壤类型中南天竹差异性的研究
李 颖1，2，3，钟章成1，2，3*，何跃军4，刘锦春1，2，u，
李青雨 ，2，u，金 静 ，2，3
(1．西南大学 生命科学学院，重庆 400715；2．三峡库区 生态环境教育部重点实验室，重庆 400715；3．重庆市
三峡库区 植物生态与资源重点实验室 ，重庆 400715；4．贵州大学 林学院，贵州 贵阳 550025)
摘 要 ：石灰岩地区的生态重建和植被恢复问题一直备受关注。用盆栽法，研究了黑色石灰土、紫色土、黄壤
三种不同土壤类型对南天竹的影响。试验表明：除紫色土中的南天竹叶片 P含量高于其他两种土壤，三者之
间差异均达到显著水平(P
关键词 ：南天竹 ；差异性 ；黑色石灰土；黄壤 ；紫色土
中图分类号 ：Q948．il 文献标识码 ：A 文章编号 ：i000—3142(2006)02—0137—05
Research on di fferences of heavenly bamboo
growing in three types of soil
LI Ying ，2，u，ZHONG Zhang—cheng ，2，3 ，HE Yue-jun4，
LIU Jin—chun ， ，u，LI Qing—yu ， ，u，JIN Jing ， ，3
(1．School of Life Sciences，Southwest China University，Chongqing 400715，China；2．Key Laboratory of Eco—
environments in Three Gorge Reservoir Region(Ministry of Education)，Chongqing 400715，China；3．Key
Laboratory of Plant Ecology and Resources of Three Gorges Reservoir Region，Chongqing
400715，China；4．School o，Forestry，Guizhou University，Guiyang 550025，China)
Abstract：Ecological restoration and vegetation restoration in limestone zone are always on the focus of re—
search．Heavenly bamboo was planted to pots with three different types of soil(black limestone soil，yelow
soil and purple soil)in order to study the differences of heavenly bamboo．The results showed that the contents
of phosphorus in heavenly bamboo growing in purple soil were higher than that in other two types(the differ—
ence among them was significant)．But the contents of chlorophyll，carotenoid，nitrogen，soluble sugar and pro—
tein in black limestone soil were the highest．The difference of them between black limestone soil and yellOW
soil was significant，but the difference between black limestone soil and purple soil was not significant． The
difference between purple soil and yelow soil was significant，too．In a word，heavenly bamboo grew best in
black limestone soil but worst in yelow soil．So planting heavenly bamboo in limestone zone is a good way to
realize ecological restoration and economic development．
Key words：heavenly bamboo；difference；black limestone soil；yellow soil；purple soil
收稿日期：2005—07—04 修回日期 ：2005—10—20
基金项 目：国家 自然科学基金资助(30370279)；重庆市科委项 目(2002—7535)[Supported by the National Natural Science Founda．
tion of china(3O37O279)；Science Technology Commitee of chongqing(2OO2—7535)3。
作者简介：李 颖(1978一)，女 ，重庆涪陵人，在读硕士研究生，主要从事植物生理生态学研究。
通讯作者(Author for correspondence)，E—mail；
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l38 广 西 植 物 26卷
石灰岩发育的土壤，pH值偏高，Ca、Mg含量
多。其水土流失严重，从而造成该地区植被稀少，农
作物产量较低，严重影响了当地经济的发展和人民
的生活。石灰岩地区的植被恢复和生态重建是改善
该地区生态环境条件 ，实现 可持续性发展的根本途
径。目前，对石灰岩地区的生态恢复研究 已引起 国
内外科研工作者的高度重视。
本文选择的研究对象南天竹(Nandina domes—
tica)是石灰岩地区的适生植物(刘玉成等，l988；叶
向斌等 ，1994)，多为花盆种植和庭园栽培 ，是很好的
观赏树种；其叶为强壮剂，而且果实为中药“天笠
子”，是著名的镇咳药。它既可以作为石灰岩地区植
被恢复的先锋植物，又可以作 为石灰 岩地 区种植 的
经济植物，具有较高的观赏价值和药用价值。
黄壤、紫色土和黑色石灰土都是重庆地区最常
见、分布最集中的土壤类型(赵其国等，l991)。选择
前两种土壤类型不但可以了解南天竹在这两种土壤
中的状况，也可以为研究石灰岩土壤中的南天竹做
一 个很好的对比和参考。通过对南天竹在这三种土
壤中差异性的分析，从 而最终 达到为石灰岩地区的
植被恢复和经济发展提供理论依据和指导实用的目
的 。
1 材料与方法
1．1供试材料
1．1．1土壤样品 选取重庆市北碚区鸡公山黑色石
灰土，缙云山黄壤和西南大学校内紫色土三种土壤
类型。三种土壤的基本理化性质数据由西南大学环
保实验室测试，如表 l所示：
1．1．2供试植物 购自重庆市北碚区静观花卉基地
的南天竹，为小檗科(Berberidaceae)南天竹属的多
年生常绿灌木。
1．1．3供试花盆 内径 35 em，高 30 em 的瓦盆。
1．2试验方法
于 2004年 4月将生长基本一致的南天竹幼苗
移栽至西南大学生命科学学院生态学实验园(海拔
249 m)内。每盆 l株，每种土壤类型各 l6盆，共计
48盆。常规管理 ，没有追肥 。2005年 4月 21日取
叶位一致的成熟叶片测定相关指标。
1．3样品测定
分别测定叶片的叶绿素、类胡萝 卜素、N、P、可
溶性糖和蛋白质含量。叶绿素、类胡萝 卜素采用浸
提法(-N琦，l995)，称取新鲜叶片0．1 g(去中脉)剪
成碎块 ，放入具塞试管 中，加入 lO mL无水乙醇与
丙酮体积比为 1：l的混合液，在室温(25℃)下置
于暗处浸泡，将其摇动数次，至材料完全变自为止，
取浸提液用岛津 UV一255O型分光光度计在 663 nm
和 645 nm处测定消光 值；N含 量采用微 量凯 氏定
氮法，将新鲜叶片置 8O℃烘箱烘至恒重，研磨至粉
状，取叶片干样 0．05 g在 BaCHI K-435型消化管
内消煮，于 BtiCHI B一324型凯氏定氮仪测定 N含
量；P含量采用铝锑抗 比色 法(史瑞 和等，1986)，取
叶片干样 0．1 g消煮后显 色液用岛津 UV一2550型
分光光度计测定消光值；可溶性糖采用蒽酮比色法
(王晶英等，2003)，称取新鲜叶片0．1 g，样品提取液
用岛津 uV一2550型分光光度计测定消光值；蛋白质
采用微量凯氏定氮法 (张志 良等，2004)。所有测定
结果用 SPSS11．5统计软件和 Excel进行数据分析
和图表绘制。
2 结果与分橱
2．1不同土壤类型中南天竹叶绿素、类胡萝 卜素含
量的变化
表 1 三种土壤的基本理化性质
Table 1 Some basic physical and chemical
properties of three types of soil
项目
Items
黑色石灰土 黄壤 紫色土
Black Yellow Purple
limestone soll soll soil
PH值 pH value 6．710 3．860 7．530
有机质 Organic matter( ) 4．216 3．800 2．013
全 N Total nitrogen(g／kg) 1．823 0．243 1．458
全 P Total phosphorus(g／kg) 0．686 0．125 1．105
全 K Total potassium(g／kg) 15．320 0．450 16．730
碱解 N Alkali hydrolysable 106．300 15．190 6O．760
nitrogen(mg／kg)
速效 P Available phosphor—
US(mg／kg)
速效 K Available potassium
(mg／kg)
交换性 Ca Exchangeable
calcium (mg／kg)
水分系数 Water coeficient
从图 1可以看 出，在三种不同的土壤中，在石灰
岩中的南天竹的叶绿素 a、叶绿素 b、总叶绿素和类
胡萝 卜素含量均高于其他两种土壤，并且与黄壤的
差异达到了显著水平(P
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2期 李 颖等 ：三种土壤类型中南天竹差异性 的研究 139
者的差异也达到了显著水平 (P
以大量吸收光能，而且可以构成光系统 I和光系统
Ⅱ反应中心 (Mathis等，l989)，通过激发形式将光
子能量转变成化学能 (Agostianoetal等 ，1990)。叶
绿素含量同光合作用的关系十分密切，其含量在一
定程度上能反映植物同化物质的能力 (吕建林等，
l998；张守纯等，2000)，而且是衡量植物光合作用强
弱的一个指标(郝丽珍等，2000)。试验结果从一个
侧面反映出在石灰土和紫色土中的南天竹光合作用
较强 ，但两者的差异性不大。而黄壤 中的南天竹光
合作用较差。
类胡萝 卜素也是植物必不可少的。它在光合作
用过程中起两种作用 ：即光 吸收和光保护 (范立梅 ，
2001)。试验结果表明，在黄壤中的南天竹类胡萝 卜
素含量最低，说明黄壤中的南天竹光吸收能力较弱，
对叶绿素的光保护作用也较差。而石灰土则相反 ，
紫色土次之 。这与我们测定的叶绿素含量的高低顺
序也是完全相符的。
2．2不同土壤类型下南天竹叶片 N、P含量的变化
N、P是植物所必备的大量元素，它们在植物代
谢中起着不同的作用。N 是蛋 白质和酶 的组成成
分，光合作用 中的 RuBP羧化酶的活性就受到 N含
量的影响。测定结果显示南天竹在黑色石灰土中的
N含量最高，紫色土次之，但两者未达到显著水平，
而两者与黄壤的差异均达到显著水平(图 2)。P参
与碳水化合物的代谢作用，是植物体内核酸、ATP、
磷脂等重要有机化合 物的组成元素之一。其 中
ATP是作物代谢过程 中能量转移的“中继站”，植物
体内许多生化反应所需能量全由 ATP供应。因
此，P素参与植物体内物质的吸收运输，合成等各种
生命活动。而在三种 土壤类 型 中，P的含量表现出
紫色土>黑色石灰土>黄壤 ，且三者之间的差异均
达到显著水平(图 2)。
2．3不同土壤类型中南天竹叶片可溶性糖含量的变化
植物体内碳水化合物的含量大约占干物质总量
的 9O ～95 ，而碳水化合物能够互相转化和再利
用的主要是可溶性糖。可溶性糖不仅是高等植物的
主要光合产物，而且是碳水化合物代谢和暂时贮藏
的主要形式 ，所 以在植物代谢中占有重要位置(徐惠
风等，2000)。南 天竹是较好的观叶植 物，其叶片中
可溶性糖含量的多少将直接决定它品质的好坏 。在
这三种不同土壤中，以石灰 土生 长的南天竹叶片可
溶性糖含量最高，紫色土次之，而黄壤则最差(图
3)。试验表明石灰土生长的南天竹代谢较其他两种
土壤的旺盛 。
2．4不同土壤类型中南天竹叶片蛋白质含量的变化
蛋白质是原生质的主要成分，任何植物体、器官
组织和细胞都是由许多种蛋白质作为基本成分而构
成的；同时 ，酶是一类具有催化功能 的蛋 白质 ，所 以
蛋白质在植物生命活动中起着重要作用。由图3可
看出，石灰土中的南天竹蛋白质含量最高，与黄壤的
差异性达到显著水平，与紫色土的差异未达到显著
水平。而紫色土与黄壤的差异也达到了显著水平。
叶绿素a 叶绿素b 总叶绿素 类胡萝 l、素
ChIa 6hIb ChIt Ca ro
图1 三种土壤类型中南天竹叶绿素、类胡萝 卜素的含量
Fig． 1 The contents of chlorophyll and carotenoid
in three different types of soil
I表示黄壤，Ⅱ表示紫色土，Ⅲ表示黑色石灰土。应用 LSD法
检验处理间差异程度。相同或不同字母之间表示无或有差异。
其差异达到显著水平 (P
limestone soil respectively．A11 the data are dealt with LSD sig—
nificance test，of the same alphabets with no difference，of the
different alphabets with significant difference．The notes of the
next figures are the same as figure 1．
3 讨论
不 同土壤所含 N、P、K、有机质等有差异 ，它们
共同相互作用，对植物产生一定影响。南天竹在本
文选择的三种土壤类型 中表 现出不 同的状况 ，叶片
中除 P含量表现出紫色土>黑色石灰土>黄壤外，
其他各项指标测定显示南天竹的情况是黑色石灰土
>紫色土>黄壤。在一定范围内，叶绿素含量越高，
光合作用越强，制造更多的光合产物，促进植物生长
(赖家业等，1999)。类胡萝 卜素在植物的光合作用
中起着光保 护和光 吸收作用(徐 昌杰等 ，2000)。N
是构成蛋白质、各种酶等的元素，在植物生命活动中
占有重要地位(李合生等，2OO2)。植物体内的可溶
4 2 O 8 6 4 2 0
1 1 1 0 0 0 0 0
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性糖是植物光合作用的主要产物(王琼等，2004)，而
蛋白质可参与植物体 内的多种代谢活动。研究结果
说明南天竹对最适 的土壤类型有一定的选择性。
图 2 三种土壤类型中南天竹 N、P的含量
Fig．2 The contents of nitrogen and phosphorus
in three different types of soil
可溶性糖
SoI ubI e suga r
蛋白质
Protei n
图 3 三种土壤类型中南天竹可溶性糖 、蛋白质的含量
Fig．3 The contents of soluble sugar and protein
in three different types of soil
南天竹对土壤的这种选择性与土壤的理化性质
是分不开的。主要原因在于 ：首先 ，三种土壤的 pH
值在 3．86～7．53之间，属于酸性到微碱性的范围。
从测定结果来看，南天竹更喜爱中性至微碱性的土
壤(黑色石灰土 pH值为 6．71，紫色土为 7．53)，这
是由于南天竹是石灰岩地 区的适生植物 ，在黑色石
灰土中自然能够生长良好；而它又属于喜钙植物，偏
好碱性土质(刘锦春，2004)，在微碱性的紫色土中亦
能很 好生 长；黄壤则 不 同，它 是酸 度较 大 (pH 为
3．86)的土壤，不利于南天竹的生长。其次，从土壤
的有机质含量来看，有机质是植物养分的重要来源，
它可以改善土壤的物理性质，并促进植物的生长发
育(关连珠等，2000)。在供试的三种土壤 中，黄壤有
机质含量较低，植物养分较少，保肥能力弱(表 1)。
土质常粘重，结构不良，耕性差，其特点为“浅、瘦、
酸、粘、板”，(李德融等，1985)。所以，对喜钙植物生
长不利。南天竹在黄壤中就会表现出光合能力低，
光合产物较少 ，生长不 良的现象。因此各项测定指
标都低于黑色石灰土，并且两者的差异达到显著性
水平 (P<0．05)。而紫色 土的矿质养分丰富 ，肥力
较高(表 1)，能适合多种植物的生长，亦能够为南天
竹提供较适宜的生长环境，并且南天竹喜爱微碱性
土壤，所以与南天竹的适生黑色石灰土相比较，除叶
片P含量高于黑色石灰土(P<0．05)，其他指标都
只是略低于黑 色石灰 土，两 者 的差 异不 明显 (P>
0．05)，而它与黄壤 的差异也 可以达到显著水平 (P
<0．05)。第三，从土壤含 N量来看，黑色石灰土的
全N量和碱解 N含量明显高于其他两种土壤类型。
土壤 中 N素的供应对作物吸收 N 量有不可忽视 的
作用(赵其国等，1991)，这就造成南天竹叶片的含N
量高，而 N又是构成叶绿素和蛋白质的重要元素
(李合生等，2002)，自然这两项指标就高于其他两种
土壤，而叶绿素含量较高则有利于光合作用的进行，
所以作为光合产物的可溶性糖含量也较多。但是，
基于前面谈到的土壤 pH和有机质的影响，所以这
些指标与黄壤的差异性达到显著水平 ，与紫色土的
差异性未达到显著水平 ，而且紫色土与黄壤的差异
也达到显著水平。
对于紫色 土中南 天竹叶片 P含量差异与黑色
石灰 土达到显著水平 (P<0．05)，笔者分析可 能很
重要的一个原因是植物生长的磷源主要来自于土壤
(张福锁等 ，1995)。然而 ，不 同土壤 中的含 P量是
不同的。紫色土中的 P含量本 身较高 (表 1)，尤其
是速效磷的含量较高，它可为南天竹代谢提供充足
的磷源。南天竹从紫色土 中可吸收大量的 P，其含
量自然比土质含磷相对较少的黑色石灰土高。但从
前面测定项目的综合分析来看，紫色土与黑色石灰
土中南天竹叶片 P含量 出现 的显著差异并不是影
响南天竹的主导因子。整个试验的结果表明，南天
竹在三种土壤中的总体情况是黑色石灰土>紫色土
>黄壤，这说明将南天竹作为石灰岩地区植被恢复
的先锋植物和经济植物是完全可行的，这可为石灰
岩地区的植被恢复提供科学依据。本试验也存在一
定 的局限性 ，石灰岩地区的恢复是一个长期的过程 ，
而这三种土壤对南天竹的影响我们只是做了短期 的
研究(生长一年左右)，测定部位也仅 限于南天竹叶
片，对测定指标在根茎等部位的含量和分配问题 尚未
做探讨，且有关南天竹与三种土壤之间的关系，尤其
加 O
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一嚣／暑山一 。 o0删钟
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2期 李 颖等 ：三种土壤类型中南天竹差异性的研究 141
是黑色石灰土之间的关系，还有待进一步深入研究。
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