全 文 ：第 30卷 第 4期 西 南 林 学 院 学 报 Vol.30 No.4
2010年 8月 JOURNALOFSOUTHWESTFORESTRYUNIVERSITY Aug.2010
收稿日期:2010-03-24
基金项目:云南省教育厅科研基金项目(5Y0194B)资助;云南省省级重点建设学科 “森林培育学基金 ”(500018)资助。
第 1作者:王晓丽(1976—),女 ,硕士 ,讲师。研究方向:森林培育。 E-mail:fjxlwang@yahoo.com.cn。
旱冬瓜乙醇乙醚提取液对云南松种子发芽的化感效应
王晓丽 ,曹子林 ,朱 霞
(西南林学院资源学院 ,云南 昆明 650224)
摘要:用旱冬瓜不同器官(鲜枝、鲜叶 、树皮 、树根 、凋落物)乙醇乙醚不同浓度浸提液(800、400、150
mg/kg)处理云南松种子 ,观察种子发芽的化感效应 ,结果表明 ,旱冬瓜各器官的高浓度浸提液均抑制云
南松生长 ,随着浸提液浓度的降低 ,抑制作用减弱 ,进而转为促进作用。就 3个测试指标而言 ,鲜枝和凋
落物中所含起促进作用的化感物质比其他器官多;树皮中所含起抑制作用的化感物质比其他器官多。幼
苗干质量 、发芽率 、发芽势 3个指标中幼苗干质量对化感作用最敏感。营造云南松、旱冬瓜混交林时 ,应
在林内保留旱冬瓜凋落物使其自然分解 ,并适当控制旱冬瓜的比例以利于云南松的天然更新和生长。
关键词:旱冬瓜;化感作用;云南松;发芽效应
中图分类号:S791.257.04 文献标识码:A 文章编号:1003-7179(2010)04-0021-03
AlelopathicEfectofEtherandEthanolExtractionfromAlnus
nepalensisOrgansonPinusyunnanensisSeedGermination
WANGXiao-li, CAOZi-lin, ZHUXia
(FacultyofResources, SouthwestForestryUniversity, KunmingYunnan650224, China)
Abstract:ThegerminationtestofPinusyunnanensisseedstreatedbytheetherandethanolextractionsolution
withthreeconcentrationsof800mg/kg, 400mg/kgand150mg/kgfromthefreshbranch, freshleaves, bark, root
andliterofAlnusnepalensiswasconductedtoobservethealelopathicefectbetweenthetwotreespecies.There-
sultsshowedthattheextractionofA.nepalensisinhigherconcentrationhadnegativeefectongerminationpercent-
ageofPinusyunnanensisseeds, germinationpotentialanddryseedlingweight.Thenegativeefectwasweakened
withtheloweringoftheextractionconcentration, andthenthepositiveefectbecamestronger.Intermsoftheposi-
tiveefectoftheextractionpreparedfromdiferentAlnusnepalensisorgans, theextractionoffreshbranchandliter
washigherthanotherorgans.WhereasthebarkofA.nepalensiscontainedmorealelopathicsubstancewithnega-
tiveefectsongerminationpercentage, germinationpotentialandthedryseedlingweightofPinusyunnanensis.A-
mongthethreecriteriatested, thedryseedlingweightwasmostsensitivetothealelopathicefect, folowedbyger-
minationpotentialandgerminationpercentage.ItwasproposedthattheliterofAlnusnepalensisshouldbekeptfor
naturaldecompositioninsidethemixedforestandtheproportionofthetwotreespeciesshouldbewelcontroledin
ordertostimulatethenaturalregenerationandgrowthofPinusyunnanensis.
Keywords:Alnusnepalensis;alelopathy;Pinusyunnanensis;germinationefect
云南松(PinusyunnanensisFranch.)属松科松属 ,
是我国中部及西部地区的优良速生针叶树种。云南松
80%为纯林 ,生物多样性低 ,林分稳定性差 ,遗传品质
退化 ,林分生产力下降 ,病虫害日益加剧 [ 1] ,已成为当
前困扰云南松人工林发展的重大问题。随着人们对混
交林认识的不断深入 ,混交林的营造已日益受到重视 ,
然而 ,因对混交树种的生物学特性及种间生物化学等
关系不甚了解 ,伴生树种的选择或混交比例的控制不
恰当 ,效果都不很理想 [ 2] 。很多学者分别从不同领域
探索云南松人工林发展的问题 ,但研究集中在种间物
理关系和种间生态关系方面[ 3] ,种间生物化学关系—
化感作用方面的研究比较鲜见[ 4-5] 。
旱冬瓜(AlnusnepdensisD.Don.)为桤木属 ,可与
多种针叶树种混交 ,对于改变纯林结构 ,增加养分归
还量 ,促进目的树种的生长等具有重要作用[ 6] 。本研
究用旱冬瓜的不同器官不同浓度乙醇乙醚提取液处
理云南松种子 ,研究不同器官有机溶剂提取液及同一
器官不同浓度提取液对云南松种子发芽及幼苗生长
的影响 ,为云南松伴生树种的选择及了解云南松与伴
生树种的种间关系提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料来源
云南松种子购自云南省林木种苗站 ,种子大小
和饱满度较一致 ,种粒间差别不大。
旱冬瓜取自云南省昆明市西山森林公园旱冬瓜
纯林。分别取旱冬瓜的鲜叶 、鲜枝 、树根 、树皮 、凋落
物各约 1kg。
1.2 旱冬瓜各器官乙醇乙醚浸提液的制备
采用有机溶剂浸提法提取旱冬瓜各器官的化感
物质。分别将采集的旱冬瓜鲜叶 、鲜枝 、树根 、树皮
以及凋落物清洗 、剪碎 ,于室内晾干后各取 150g,用
V无水乙醇∶V乙醚 =1∶1溶液浸泡 ,浸提时间为 20d。采
用蒸馏法把乙醇和乙醚蒸馏出来 ,将提取的膏状浸
提物移至干净的广口瓶中备用 。
将旱冬瓜鲜叶 、鲜枝 、树根 、树皮 、凋落物 5部分
的浸提物分别用 V有机溶剂∶V蒸馏水 =1∶99溶液配制成 3
个浓度梯度 ,分别为 800、 400、150mg/kg。同时以
V有机溶剂∶V蒸馏水 =1∶99的溶液作对照。将配制好的溶
液转移至小磨口瓶内 ,冷藏保存 。
1.3 浸提液处理后种子萌发与幼苗生长效应测定
将培养皿洗净置于烘箱内 105℃消毒 2h;恒温
培养箱用 1%的福尔马林溶液擦洗消毒 ,密封 2 ～ 3
d后使用;云南松种子先用清水漂洗去除空粒 ,用始
温 48℃的水浸泡种子 24h,清洗后再用 0.15%的福
尔马林溶液浸泡种子 20min,绞干后闷 30min灭菌 ,
最后用蒸馏水冲洗 2 ～ 3次 。
用双层滤纸铺于消毒后的培养皿内 ,使发芽床
保持湿润且周围不出现水膜。每处理 3个重复 ,每
重复 100粒种子 ,每天添加等量培养液 ,并通风片
刻 。安置发芽的当天为第 1天 ,按规定 3 d后每天
观察 、统计 ,并按记录表逐次登记 ,第 21天计算发芽
率 ,称量幼苗的干质量。
1.4 数据统计分析
用 wilianson的敏感指数 RI作衡量化感作用的
指标[ 7-9] :RI=1-C/T(当 T≥C);RI=T/C-1(当 T
作用 , RI=0时表示无化感作用 , ︱RI︱代表作用强
度的大小。用 t值检验对数据进行差异显著性检验。
2 结果与分析
2.1 不同浓度浸提液对种子萌发和幼苗生长的影响
用不同浓度旱冬瓜鲜枝 、鲜叶 、树皮 、树根 、凋落
物浸提液处理云南松种子 ,观察发现均表现出高浓
度浸提液抑制生长;随着浸提液浓度的降低 ,抑制作
用减弱 ,进而转为促进作用。云南松幼苗干质量 、发
芽率 、发芽势 3指标中干质量对化感作用最敏感 。
用树皮浸提液处理云南松种子 ,浓度 800mg/kg时 ,
3指标均表现为抑制作用 ,干质量抑制作用最明显 ,
降低 21.43%;浓度 400 mg/kg时 , 3指标均表现为
促进作用 ,干质量促进作用最明显 ,增加 35.71%;
浓度 150mg/kg时 ,干质量增加 42.86%。用鲜枝浸
提液处理云南松种子 ,浓度 800mg/kg时 ,干质量 、
发芽率表现为抑制作用 ,发芽势表现为促进作用 ,但
其促进作用不明显;浓度 400mg/kg时 , 3指标均表
现为促进作用 , 干质量促进作用最明显 , 增加
71.43%;浓度 150mg/kg时 , 3指标均表现为促进作
用 ,且促进作用进一步加强 ,干质量促进作用最明
显 ,增加 92.86%。鲜叶 、凋落物浸提液处理的云南
松种子 ,浓度 400mg/kg时促进作用分别使干质量
增加了 35.71%和 42.86%(表 1)。
表 1 不同浓度浸提液对种子萌发和幼苗生长的影响
浓度 /(mg·kg-1)处理 干质量 /g 发芽率 /% 发芽势 /%
800
鲜枝 0.13±0.01 45.67±7.87 14.33±0.01
鲜叶 0.14±0.03 49.67±2.08 13.67±1.53
树皮 0.11±0.10 39.00±14.73 10.67±4.93
树根 0.14±0.02 51.33±6.66 15.00±5.30
凋落物 0.16±0.04 40.33±12.10 11.00±2.00
400
鲜枝 0.24±0.03 51.67±2.89 14.67±2.08
鲜叶 0.19±0.05 37.33±2.08 13.00±2.65
树皮 0.19±0.07 51.33±10.07 15.00±6.24
树根 0.13±0.06 43.67±8.62 13.33±4.04
凋落物 0.20±0.06 48.00±7.21 16.67±6.43
150
鲜枝 0.27±0.02 48.67±5.51 13.67±2.52
鲜叶 0.17±0.08 42.00±10.54 15.00±1.00
树皮 0.20±0.07 47.33±11.02 12.00±1.73
树根 0.21±0.04 44.00±5.57 11.00±1.10
凋落物 0.17±0.06 44.33±5.86 15.67±3.06
对照 0.14 46.00 12.40
22 西 南 林 学 院 学 报 第 30卷
2.2 不同器官浸提液对种子萌发和幼苗生长的化
感作用
从旱冬瓜不同器官乙醇乙醚浸提液对云南松幼
苗干质量 、种子发芽率和发芽势的化感作用可看出 ,
若某器官高浓度浸提液抑制作用弱 ,其低浓度浸提
液则促进作用强 ,反之亦然 。对云南松幼苗干质量
而言 ,鲜枝浸提液抑制作用弱 ,促进作用强;树皮浸
提液则抑制作用强 ,促进作用弱。对云南松种子发
芽率 ,鲜枝浸提液抑制作用弱 ,促进作用强 。对云南
松种子发芽势 ,凋落物浸提液抑制作用弱 ,促进作用
强;树皮浸提液则抑制作用强 ,促进作用弱 。就 3个
测试指标而言 ,鲜枝和凋落物中所含起促进作用的
化感物质比其他器官多;树皮中所含起抑制作用的
化感物质比其他器官多(表 2)。
2.3 测试指标的敏感性分析
对测试指标比较分析发现 ,干质量中有 1个处
理达极显著水平 , 1个达显著水平;发芽率没有表现
出显著水平;发芽势有 1个处理达显著水平 。根据
以上分析 , 3个测试指标的敏感次序是:干质量 >
发芽势 >发芽率 。由此可见 ,云南松幼苗干质量受
旱冬瓜浸提液的化感作用最大 ,反应最敏感(表 2)。
表 2 旱冬瓜浸提液对云南松种子发芽和幼苗
生长的化感作用强度比较
浓度 /
(mg·kg-1) 处理
干质量 /g 发芽率 /% 发芽势 /%
RI ︱t︱ RI ︱t︱ RI ︱t︱
800
鲜枝 -0.10 2.84 -0.02 0.06 0.10 0.83
鲜叶 -0.02 0.12 0.07 3.05 0.09 1.44
凋落物 0.09 0.72 -0.13 0.81 -0.11 1.21
树皮 -0.31 0.61 -0.17 0.82 -0.15 0.61
树根 0.02 0.30 0.09 1.39 0.11 1.62
400
鲜枝 0.41＊ 4.99 0.11 3.40 0.14 1.89
鲜叶 0.24 1.89 -0.19 3.05 0.03 0.39
凋落物 0.24 1.57 0.03 0.48 0.19 1.15
树皮 0.18 1.09 0.08 0.92 0.10 0.72
树根 -0.08 0.25 -0.06 0.47 0.04 0.40
150
鲜枝 0.49＊＊11.78 0.05 0.84 0.08 0.87
鲜叶 0.09 0.68 -0.09 0.66 0.17＊ 4.50
凋落物 0.15 0.92 -0.04 0.49 0.19 1.85
树皮 0.22 1.66 0.01 0.29 -0.03 0.40
树根 0.31 3.31 -0.04 0.62 -0.11 2.42
注:＊表示处理与对照 t检验达 5%显著水平 , ＊＊表示处理与对
照 t检验达 1%极显著水平;自由度 df=2, t0.01 =9.925, t0.05 =
4.303;数据为同一处理 3次重复化感作用效应的平均值。
3 结论与讨论
旱冬瓜不同器官乙醇乙醚浸提液 ,对云南松种子
萌发和幼苗生长的化感作用不同。就 3个测试指标而
言 ,鲜枝和凋落物中所含起促进作用的化感物质比其
他器官多;树皮中所含起抑制作用的化感物质比其他
器官多。因此 ,建议营造云南松 、旱冬瓜混交林时 ,应
在林内保留旱冬瓜凋落物并使其自然分解 ,以增加云
南松种子萌发的机率 ,以便种子集中利用有利气候条
件发芽生长 ,提高云南松天然更新能力。 3个测试指标
的敏感性次序是:干质量 >发芽势 >发芽率。
不同浓度乙醇乙醚旱冬瓜浸提液对云南松种子
萌发和幼苗生长的影响因浓度而异 。高浓度浸提液
起抑制作用 ,随着浸提液浓度的降低 ,抑制作用减
弱 ,甚至转为促进作用。在云南松林天然更新过程
中 ,种子萌发对其更新至关重要 ,种子发芽率降低可
能会降低其在群落中的多度 , 影响到天然更新过
程[ 10] 。另外 ,在高浓度时 ,幼苗干质量有较明显的
降低 ,说明云南松幼苗生长也受到抑制。因此选用
旱冬瓜与云南松混交时 ,若旱冬瓜比例过大 ,将可能
导致其化感物质的大量富集 ,会抑制云南松种子萌
发和幼苗生长 ,对云南松天然更新和生长造成不利
影响 。因此 ,在营造云南松 、旱冬瓜混交林时 ,应适
当控制旱冬瓜的比例 ,以利于云南松天然更新和生
长。
[参 考 文 献 ]
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(责任编辑 张 坤)
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