于宏达 邓荫伟 杨钧钰 潘磊

(广西师范大学，桂林，541004)

金花茶(Camellianitidissima)是山茶科山茶属金花茶组常绿偏荫性灌木或小乔木[1]，山茶科山茶属中唯一开金黄色花的类群[2-3]。金花茶物种起源古老[4]，20世纪60年代初期，在广西防城港市第一次发现颜色金黄的山茶花，著名的植物学家胡先骕教授给它取了个高雅、美丽的名字——金花茶[5]，在国际上享有“植物界大熊猫”和“茶族皇后”的美誉[6]。金花茶花不仅可以作为观赏植物，还具有许多药用作用，医学上金花茶多用于治疗高血压、肝硬化、和月经不调[7]，叶片除去可做饮品与茶叶，也可用于调节人体血脂、血糖、与血压[8]。金花茶花朵和叶片中含有类黄酮、总酚、总皂苷及总多糖[9]以及Ge、Se等微量元素[10]，具有抗肿瘤[11-12]、抗氧化[13]等多种生理功能和保健作用[14]。

目前对金花茶研究多集中于药用机理、物种鉴定与苗木繁育等研究[15]，对栽培种植等研究较少，并且气候等环境因素对金花茶的影响较大，导致金花茶种植具有局限性。研究发现光照强度对金花茶在生长具有显著影响[1]，对金花茶调查主要集中在桂南、北海和防城港等地[16]，而桂北地区金花茶的调查研究较少。本研究以桂北构树林与红豆杉下种植的金花茶为研究对象，通过对构树林与红豆杉不同郁闭度下金花茶生长情况的调查分析，为今后更好开展金花茶引种提供理论依据。

1 研究区概况

试验基地位于广西壮族自治区桂林市象山区同心村大洲岛，地处南岭山系的西南部，坡度为2°～3°，土壤属红壤土带，以红壤为主，pH为4.5～6.0。该岛总面积31.33 hm2，海拔155 m，属低纬度地区，中亚热带季风气候，境内气候温和，雨量充沛，无霜期长，平均无霜期309 d；年平均气温18.9 ℃，8月平均气温为23 ℃，1月平均气温15.6 ℃。年平均降水量1 949.5 mm，平均蒸发量1 490～1 905 mm，相对湿度为73%～79%；年平均日照时间为1 670 h，光照充足，热量丰富，夏长冬短，四季分明且雨热基本同季，气候条件十分优越。主要植被有构树(Broussonetiapapyrifera)、南方红豆杉(Taxuschinensis)、秋枫树(BischofiajavanicaBL)、桂花(Osmanthussp.)、阴香(Cinnamomumburmann)、酢浆草(OxaliscorniculataL.)、毛花点草(NanocnidelobataWedd.)、鸭跖草(Commelinacommunis)、艾草(ArtemisiaargyiH. Lév. & Vaniot)、鼠麴草(GnaphaliumaffineD. Don)、通泉草(Mazusjaponicus(Thunb.) O. Kuntze)、白花紫露草(Tradescantiafiumiensis)、苎麻(Boehmerianivea(L.) Gaudich.)、杠板归(PolygonumperfoliatumL)、三角梅(BougainvilleaspectabilisWilld.)、猪殃殃(GaliumaparineL. var. tenerum Gren. et (Godr.) Rebb.)、光叶蝴蝶草(RuelliabrittonianaLeon.)、海芋(Alocasiamacrorrhiza)、毛蕨(Cyclosorusinterruptus(Willd.) H. Ito)、刚竹(Phyllostachys)、枇杷树(Eriobotryajaponica(Thunb.) Lindl.)、竹柏(Podocarpusnagi(Thunb.) Zoll. et Mor ex Zoll.)、柠檬(Citruslimon(L.) Burm. f.)、红花油茶(CamelliachekiangoleosaHu)、金边吊兰(Chlorophytumcomosumf.variegata)等。

2 研究方法

2.1 样地设置与管理

该基地于2009年2月开始建立，同年3月中旬种植南方红豆杉和构树，南方红豆杉来源于阳朔县白沙镇苗木市场，苗高80～95 cm，株行距2.5 m×1.0 m、2.5 m×1.5 m、2.5 m×2.5 m；构树来源于本试验区苗圃，苗高40～50 cm，植株行距5.0 m×5.0 m、5.0 m×7.0 m、5.0 m×9.0 m。2013年4月在南方红豆杉2.5 m的行间及林地边缘种植一行金花茶，株距为1.5 m；同时，在构树5.0 m的行间种2行金花茶，株距为1.5 m。金花茶品种来源于广西防城港市的普通金花茶，种植时苗木高55～70 cm，为2.5年生的营养杯嫁接苗，基地面积2.0 hm2。

至2020年5月，金花茶已种植7 a，林地已郁闭，即南方红豆杉种植株行距2.5 m×1.0 m、2.5 m×1.5 m、2.5 m×2.5 m的郁闭度分别是0.95、0.75、0.50，南方红豆杉林边缘西面的郁闭度为0.30；构树种植株行距5.0 m×5.0 m、5.0 m×7.0 m、5.0 m×9.0 m的郁闭度分别是0.80、0.60、0.40，构树林边缘西面的郁闭度为0.30。试验地遮荫树种会定时修剪保持固定遮荫空间。试验地每年进行3次人工除草与机械除草，种植区每年施肥2次。每年3月中旬对金花茶树种植的土壤松土后，撒施粒状磷酸钾复合肥，随树龄增大而增加肥量；每年8月下旬对金花茶树种植的土壤进行抚育松土后施水肥一次，以改善土壤营养条件，促进金花茶生长。

2.2 样地调查

2020年5月在南方红豆杉和构树林下栽培的金花茶生长情况进行调查，每个郁闭度设3个调查样方(样方Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)，每个样方调查30株，即重复3次，每个重复240株，共调查720株。调查内容为用卷尺对各单株的金花茶树高、地径、冠径进行测量，花芽分化量分别实测记载，同时采摘各郁闭度植株树冠中上部叶片10片，用于叶面积、鲜叶质量、叶绿素、可溶性蛋白的测定与分析。

2.3 各指标的测定方法

郁闭度测定：郁闭度采用林冠数字图像Photoshop分析法测定[17]。用单反数码相机对林冠进行拍摄，将获取的影像导入Photoshop进行图像处理，分离林冠测量选区的天空影像，统计林冠范围内空隙像素和林冠像素数量并计算林分郁闭度。

叶片鲜质量的测定：叶片均从金花茶树1.2～1.3 m处，背阴面随机摘取金花茶叶片，用自封袋保存，用精度0.01 g的天平称量并计数。

叶面积的测定：叶面积定运用称纸质量的方法测定，取A5纸，称取纸的质量；将叶片按在纸上并描出叶片轮廓，将纸上的叶片轮廓剪下，称其质量，叶面积=(剪下纸叶质量÷A5纸的质量)×A5纸的面积。

叶绿素质量分数的测定。将叶片剪碎用丙酮、碳酸钙、石英砂进行研磨，用分光光度计测定波长663、645 nm吸光度。

Ca=12.7A663-2.69A645；

Cb=22.9A645-4.68A633；

C=Ca+Cb；

叶绿素的质量分数=(C×V×n)/m。

式中：Ca为叶绿素a的质量浓度，Cb为叶绿素b的质量浓度，C为总叶绿素的质量浓度，A663、A645分别为叶绿素提取液在波长663、645 nm吸光度值，V为叶绿素提取液总体积，n为稀释倍数，m为样品叶片质量。

蛋白质含量测量：制备标准蛋白溶液，并绘制标准曲线，用考马斯亮蓝G-250溶液定容研磨离心后的上清液，用分光光度计测定吸光度，通过标准曲线求出蛋白质的质量分数。

按照金花茶蛋白质标准曲线的绘制方法，以相应的标准蛋白质质量浓度为纵坐标，以标准蛋白质质量浓度在波长595 nm吸光值为横坐标，绘制金花茶蛋白质标准曲线(见图1)。

图1 金花茶可溶性蛋白质质量浓度标准曲线

蛋白质质量浓度标准曲线方程为y=2.836 2x-0.608，R2=0.992 8。式中，x为不同蛋白质质量浓度在波长595 nm的吸光值，y为蛋白质的质量浓度。

2.3 数据处理

所得数据使用SPSS20.0软件进行分析。

3 结果与分析

3.1 不同郁闭度金花茶的树高和冠径

由表1可知，不同树种间不同郁闭度平均树高和冠径均有显著性差异(P<0.05)。金花茶在构树林郁闭度0.30环境下，平均树高最高，达299.21 cm，显著高于其他7个郁闭度平均树高；其次是红豆杉林郁闭度0.3、构树林郁闭度0.40环境时，金花茶平均树高为246.22、259.43 cm；金花茶平均树高最低的是在红豆杉林郁闭度分别为0.75、0.95，构树林郁闭度为0.80时，金花茶平均树高分别为188.05、188.63、209.23 cm。从郁闭度来看，在同等郁闭度环境下，金花茶平均树高构树林明显高于红豆杉林；从整体来看，金花茶树高随着郁闭度的升高而降低。

表1 不同郁闭度金花茶树高、冠径平均生长量

红豆杉林郁闭度0.30，构树郁闭度分别为0.30、0.40、0.60环境下，金花茶平均冠径分别为181.95、202.28、182.74、195.08 cm；红豆杉林郁闭度0.95时，平均冠径最小，为116.28 cm。从郁闭度来看，在同等郁闭度时，金花茶平均冠径构树林明显高于红豆杉林；从整体来看，金花茶冠径随着郁闭度的升高而降低。

3.2 不同郁闭度金花茶花芽的分化量

由表2可知，金花茶花芽分化量在两个树种不同郁闭度下，随着郁闭度的降低而升高。红豆杉林郁闭度0.30时，花芽分化量平均值最高，达139.03个，显著高于其他7个郁闭度下金花茶平均花芽分化量；其次是红豆杉林郁闭度0.50、构树林郁闭度0.30时，花芽分化量平均值分别为67.78、95.50个；红豆杉林郁闭度0.95，构树林郁闭度分别为0.60、0.80时，平均花芽分化量最低，平均花芽分化量分别为11.03、25.70、18.70个。从整体来看，金花茶花芽分化量随郁闭度降低而升高，金花茶在两树种郁闭度0.30时花芽分化量均最高。

表2 不同郁闭度金花茶花芽分化量平均值

3.3 不同郁闭度金花茶的叶片鲜质量和叶面积

由表3可知，不同郁闭度与植株叶片鲜质量、叶面积的均值有差异。红豆杉林与构树林郁闭度为0.30时，金花茶平均单片鲜叶质量最高，平均叶片鲜质量达2.03、2.10 g，远高于其他6组郁闭度下的平均单片鲜叶质量(P<0.05)，而其他6个郁闭度金花茶平均单片鲜叶质量差异不显著，由于郁闭度升高时，金花茶叶片水分蒸发速率相同，对叶片鲜叶质量影响较小。

构树林郁闭度0.30时，金花茶平均单片叶面积最大，平均单片叶面积达41.70 cm2；其次是红豆杉林郁闭度为0.30、构树林郁闭度为0.40，金花茶平均单片叶面积分别为32.98、37.38 cm2。从遮荫树种来看，林分郁闭度为0.30时，金花茶平均单片叶面积构树林比红豆杉林大，二者相差8.72 cm2；从整体来看，金花茶平均叶片鲜质量、单片叶面积随郁闭度升高而降低。

表3 不同郁闭度金花茶叶片鲜质量和叶面积平均值

3.4 不同郁闭度金花茶叶片叶绿素的质量分数

由表4可知，金花茶在红豆杉林与构树林不同郁闭度下生长均有显著性差异，红豆杉林郁闭度0.30时，金花茶叶绿素的质量分数最高，叶绿素的质量分数达0.88 mg·g-1，构树林郁闭度为0.30时，金花茶叶绿素的质量分数为0.72 mg·g-1；构树林郁闭度为0.80时，金花茶叶绿素的质量分数低于其他7个郁闭度，叶绿素的质量分数仅为0.23 mg·g-1。从遮荫树种来看，金花茶叶绿素的质量分数红豆杉林均高于构树林；从整体来看，金花茶郁闭度低时，金花茶叶片叶绿素的质量分数越高，构树林分郁闭度为0.80时，叶绿素的质量分数最低。

表4 不同郁闭度金花茶叶片的叶绿素的质量分数平均值

3.5 不同郁闭度金花茶叶片可溶性蛋白质质量分数的变化

由表5可知，构树林郁闭度为0.30时，金花茶叶片可溶性蛋白质的质量分数最高，达0.062 mg·g-1；红豆杉林郁闭度分别为0.30、0.50，构树林郁闭度为0.40时，金花茶叶片可溶性蛋白质的质量分数分别为0.054、0.050、0.050 mg·g-1；红豆杉林郁闭度为0.95、构树林郁闭度为0.80时，金花茶叶片可溶性蛋白质的质量分数最低，分别仅为0.034、0.038 mg·g-1；从遮荫树种来看，金花茶在郁闭度0.30时，构树林下金花茶生长情况优于红豆杉林下生长；从整体来看，金花茶叶片可溶性蛋白质的质量分数与其他指标均随着郁闭度的升高而降低，表明金花茶的抗性随林分郁闭度的减小而增强。

表5 不同郁闭度金花茶叶片蛋白质的质量分数

4 讨论与结论

金花茶属偏荫性树种，林下套种金花茶符合金花茶生物学特性和生态习性的林下经济栽培模式[18-20]，两个树种不同郁闭度环境下金花茶的生长量有显著差异(P<0.05)。从本试验调查中，在构树林郁闭度0.30时，金花茶的平均树高值显著高于其他7种郁闭度的平均值；从冠径分析看，红豆杉林郁闭度0.30，构树林郁闭度分别为0.30、0.40、0.60时，平均冠径分别为181.95、202.28、182.74、195.08 cm，无显著差异。金花茶的树高、冠径均在两个树种郁闭度较低的环境下生长最优，郁闭度低光照强利于金花茶的生长；构树林郁闭度在0.60时，金花茶的冠径的生长量达195.08 cm，显著高于红豆杉林0.75的郁闭度，构树林为乔木，虽然郁闭度大，但林下空间大，适宜金花茶生长。研究结果与陈文荣等[19]对福建省金花茶在不同郁闭度生长效应分析有差异，主要原因是受气候和环境等因素的影响。

两个树种的郁闭度在0.30时，金花茶单株花芽分化量最高，单株花芽95.5～139.03个，显著高于其他郁闭度的单株花芽平均值，与张帅[15]研究马尾松和金花茶不同密度对花芽分化的影响结果不同。试验调查分析认为，光照强弱与金花茶的花芽分化有着很大关系，光照强花芽分化量高，反之则低，因此在栽培金花茶过程中，在幼年期可适当遮荫，进入开花投产期需要有一定强度的光照。

两个树种的郁闭度在0.30时，金花茶单片鲜叶质量的平均值最高，显著高于其他6种郁闭度单片鲜叶质量平均值；构树林郁闭度在0.30时，单片叶面积平均值最高，说明叶片的生长和鲜叶质量与光照强弱有着明显相关。

红豆杉林郁闭度0.30时，金花茶叶绿素质量分数最高，叶绿素质量分数最低的是构树林郁闭度0.80和红豆杉林郁闭度0.95的两个郁闭度高的试验区。构树林郁闭度0.3时，蛋白质质量分数最高达0.062 mg/g，其次是红豆杉林郁闭度0.30、0.50和构树林郁闭度0.40，蛋白质质量分数分别为0.054、0.050、0.050 mg/g；金花茶蛋白质质量分数在两遮荫树种下随郁闭度升高而降低，但有研究表明，金花茶可溶性蛋白质量分数随郁闭度升高而升高，随后下降[21]，可能是由于遮荫树种的不同或郁闭度调查间存在差异，导致金花茶可溶性蛋白质质量分数的变化。

光照强度的升高，叶片渗透能力和叶片对光照强度的适应性提高，可溶性蛋白质量分数对植物抗性和生长极其重要，可溶性蛋白质量分数越高，金花茶在红豆杉林与构树林环境下的抗性越强。

使金花茶植株生长旺盛、产花和产叶量高，精准把握金花茶产花产叶具体郁闭度对于未来大规模种植极为重要，除加强水肥管理与病虫害防治外，其种植林地的郁闭度要适当控制。由于金花茶属偏荫性树种，种植后1～3年生的幼树，需要适当遮荫，郁闭度控制在0.7～0.9；当进入开花投产期后，郁闭度控制在0.3～0.4，郁闭度小，光照强，适宜金花茶植株生长和花芽分化，从而提高产花量，增加经济效益和社会效益。