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同的遺傳特性和代謝類型，在不同生命周期中，按其代謝的特點同化外界的物質，在其生命活動的過程中形成了各種古樹的營養區系特點，因此，要研究古樹的礦質營養元素的平衡問題及其與古樹生長的關系，就要同時建立不同種古樹的營養區系標準。為此，我們重點以古柏、古油松為主在全國范圍內根據各自分布特點，進行調查取樣、綜合分析，建立區系標準，在此基礎上重點研究北京地區生長衰弱的古樹與礦質元素的關系，總結提出各類古樹的營養元素平衡關系，并由此探索合理有效的古樹復壯方法。

　　一　材料與方法

　　根據古油松和古側柏的地理分布，我們在全國范圍內調查了15個古樹群和2萬多單株的生長態勢和生態環境，總結其地勢、土壤、氣候、植被、水系及管理水平等諸要素，選擇各要素均較好的古樹群和單株作為標準，并運用ICP-9000型高頻等離子吸收光譜儀同步分析這些古樹的葉片及根系土壤的礦質元素含量；測定各葉樣、土樣N元素的含量和葉片葉綠素的含量；運用日立H-600型透射電鏡分析古樹葉肉細胞超微結構的變化特點；運用日立X650掃描電鏡進行古樹葉片組織結構:如保衛細胞、氣孔等結構的觀察，并分析與環境污染等因素影響的關系，由此建立古樹的區系標準。在此基礎上，重點以北京的中山、天壇、北海景山、香山、頤和園五大公園的古樹群或單株為主，以市郊戒臺寺、十三陵等地的古樹群為附點，分小區進行研究。在各區內選生長健壯樹作為對照，選生長瀕弱樹、對比分析其葉片，土壤的礦質元素含量，找出與古樹生長關系緊密的礦質營養元素，總結它們之間的平衡關系，并預測合理區間值，以指導生產。

　　限于篇幅，樣品采集、處理及測試方法從略。

　　二　結果與分析

　　3年來我們共重復測定試驗樹葉樣、土樣共800多個，測定了葉樣土樣里N、P、K、Fe、Mg、Zn等20多種元素的含量，獲得15000多個數據，并將20種元素分成四類即:N、P、K等大量元素；Fe等中量元素；Zn、Ti等微量元素；Na元素。然后按樹種不同，分別分析比較這20多種元素的數據結果，針對每種元素在對照樹和瀕弱樹間作T檢驗分析。

　　古柏的分析表明P在0.05水平瀕弱樹含量顯著高于對照樹，Fe、Zn、Ti、在0.05水平對照樹顯著高于瀕弱樹，其它元素沒有顯著差別，故未列入表中，各元素的標準區間預測值見(表1)，單位為μg/g(下同)。

　　古白皮松葉樣元素測試結果T檢驗分析見表2。

　　分析結果表明古白皮松葉樣Mg、Fe、Zn三元素在0.05水平有顯著差異，其它未列入分析表的元素無顯著性差異。

　　古油松葉樣元素測試結果T檢驗見表3。古油松葉樣里N、K二元素有顯著性差異，其它元素無顯著性差異，K在0.001水平對照樹極顯著地高于瀕弱樹。

　　三種古樹葉樣Na元素綜合T檢驗分析結果見表4，Na元素在0.05水平瀕弱樹顯著高于對照樹。

　　古樹葉片葉綠素的分析結果表明:三種古樹對照樹顯著高于瀕弱樹，葉綠素含量大小能直接反映古樹葉片光合作用能力，通過測定分析建立古樹的正常葉綠素含量范圍。表5是3種古樹200多個數據T檢驗的分析。

　　古樹的生長按其一定的比例吸收同化、利用各種營養元素，在瀕弱古樹的土壤中施入助壯劑，調節元素的平衡。兩年后測試古樹葉片的葉綠素含量，用生物統計方法分析對照樹與瀕弱樹葉綠素的差別，結果差異性顯著(見表6)。有力證明復壯后的瀕弱樹葉綠素提高。

　　三　結論與分析

　　大量測試數據的分析表明:礦質營養元素與古樹的生長有顯著的關系，每種元素在古樹的正常生長中都有一個合理的量，不能過多或過少，而且各種元素相互間要保持一個適宜的比例，一旦其中某元素因某種原因過多或缺失，這個合適的比例將失去平衡，引起古樹正常生理活動的變化，表現在正常的吸收作用、光合作用等活動受到影響，最終導致古樹生長衰弱。

　　古樹的正常生長離不開各種礦質營養元素，但由于樹種不同，不同的古樹對每種元素的需要量也有差異，也就有了各自不同的元素合理比例關系。這是因為不同樹種的古樹都有各自不同的遺傳特性和代謝類型，每種古樹都是按其代謝的特點來同化外界的物質，在生命活動的過程中形成了各自的營養特點。我們所研究的古柏、古油松、古白皮松都有不同的營養元素代謝特點，而且都各自按一定的比例來吸收同化這四類礦質營養元素，當某種元素缺失后破壞了正常的代謝活動，當某種元素過量時又導致根系對該元素的被動吸收，也影響了正常的代謝，當過量到一定程度還會產生嚴重的毒害作用，例如Na離子嚴重超標，將導致葉黃化枯死。研究表明古柏在現有的環境條件下，其生長與Fe、Zn、Ti和P四種元素關系更突出，正是由于這四種元素量的變化，導致了當前古柏的礦質元素平衡失調，引起柏樹生長衰弱。具體表現在Fe、Zn、Ti三元素在生長衰弱樹上明顯缺失，而P元素則表現出過量。在同樣環境的油松、白皮松則沒表現出P的過量。所以在生產中對于柏樹就要注意降低P的量，增加Fe、Zn、Ti的量，不能輕易再補磷肥，對于古油松、古白皮松就無須特意降低P的量了。古柏對于這四種元素需要的合理范圍見(表1)。P過量將促進樹木的生殖生長，導致大量結果，勢必消耗大量養分，削弱了樹勢。缺Fe將影響葉綠素形成，降低光合能力，影響生長。另外這四種元素的缺少和過量也影響古樹對其它礦質元素的正常吸收，導致更多的問題，影響古樹的生長。

　　研究表明古油松的礦質營養元素平衡失調主要反應在N和K兩元素的嚴重缺失，這說明在同樣條件下由于N、K兩元素量的缺少，導致古油松的元素失去平衡，引起古油松生長衰弱。而對于同等環境的古柏，此時N、K的量并未顯示出缺少，尚未達到引起元素平衡失調的程度。所以生產中此時對于古油松就要補充N、K的有效含量，二者的合理范圍見(表3)，而對于柏樹等古樹就不必增施過多的N肥、K肥。通過補充缺失的元素，慢慢恢復元素平衡，調節古樹對每種礦質營養元素合理自然地吸收，達到復壯的效果，增強古樹的生長勢。瀕弱古樹復壯后的測試結果表明缺失元素的量有明顯提高。如古柏的Zn、Fe量，古油松的N、K元素的量都提高了。同時瀕弱樹葉片葉綠素含量也明顯提高。

　　古白皮松對照樹與瀕弱樹的元素含量分析結果表明:在古白皮松當前的生長條件下，礦質元素平衡失調與缺Mg、Fe、Zn元素有直接的關系，生長瀕弱的古白皮松枝葉里這三種元素的含量在0.05水平顯著地低于對照樹的，其它礦質營養元素尚未影響到比例失衡。這三種元素正常合理的范圍見(表2)。此時在生產中就要補充這三種元素的量，以調節相互間比例，改善古白皮松的營養狀況。

　　值得單獨分析的是Na元素，研究表明三種古樹的礦質營養元素平衡問題都與Na元素的過量有關，也就是說在目前古樹的生長環境，土壤里鈉鹽普遍過高。由于Na過量，導致根細胞的被動吸收，影響其它元素的吸收，破壞元素的平衡，同時過量后對細胞也產生毒害作用，嚴重破壞古樹正常的生理代謝機能，引起葉片灰化、黃化、枯死，最終導致整株古樹生長瀕弱、死亡。所以在生產中就要采取各種復壯措施降鹽，降低土壤中鈉鹽的含量，從而使古樹葉片鈉的含量維持在一個合理范圍。經研究，我們提出了葉片Na元素含量的合理范圍應為26.011～42.701μg/g，而所測瀕危古樹葉樣Na元素的平均含量為988.05μg/g，大大超過這個范圍，相反對照樹僅為34.36μg/g。

　　通過對古柏、古油松、古白皮松的枝葉、土壤礦質元素的測定和分類分組對比分析其數據，得出各自的營養元素平衡特點，從中看出元素的平衡對古樹的生長和健壯有著直接的影響。此外我們還做了古樹葉片細胞超微結構的分析，由于元素失衡，葉綠體結構發生明顯改變，出現淀粉粒、噬鋨顆粒等內含物。當我們采取根施助壯劑、提高古樹代謝功能、補充某些元素，改善土壤元素合理配比以后，又進行葉片的分析，結果表明古樹細胞微區結構和枝葉元素比例都有明顯的改善，復壯很有效果。從電鏡X射線能譜分析看，古樹葉綠體微區的元素含量也有顯著改善。因此通過研究，我們提出了營養元素在三種古樹葉片和土壤內的合理比值，并提出主要元素含量的合理范圍，如古油松葉樣N:P:K為12:1:5，古側柏的N、P、K比為9:1:5，這個比值適用于各地的古油松和古側柏，具體數據詳見表7。表8列出了適用于北京地區的三種古樹葉片各元素的合理值和比值。[page]

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