石灰土和酸性土生境下金花茶組植物葉片鈣形態(tài)差異

朱顯亮 唐健民 陶英 秦惠珍 劉可慧 韋霄 柴勝豐

摘 要：? 為探究不同生境下金花茶組植物的葉片鈣形態(tài)特征，該研究以10種石灰土生境和4種酸性土生境的金花茶為對象，測定了其生境土壤的鈣含量和pH值，以及該生境下金花茶組植物葉中的硝酸鈣和氯化鈣、水溶性有機(jī)酸鈣、果膠酸鈣、磷酸鈣和碳酸鈣、草酸鈣、硅酸鈣和總鈣的含量。結(jié)果表明：（1）石灰土生境的土壤鈣含量和土壤pH均極顯著（P<0.01）高于酸性土。（2）在石灰土生境中，金花茶組植物的葉鈣形態(tài)以草酸鈣（41.17%）為主，而在酸性土生境中則以果膠酸鈣（43.10%）為主，除硝酸鈣和氯化鈣、果膠酸鈣外，石灰土金花茶的各葉鈣形態(tài)和總鈣含量均極顯著（P<0.01）高于酸性土金花茶。（3）相關(guān)性分析結(jié)果顯示，大部分葉鈣形態(tài)含量與土壤pH和土壤鈣含量呈極顯著（P<0.01）正相關(guān)，表明土壤環(huán)境對金花茶組植物葉鈣形態(tài)特征具有重要影響。（4）單因素方差分析結(jié)果顯示，各葉鈣形態(tài)含量在物種間存在極顯著（P<0.01）差異，表明金花茶組植物在物種分化過程中葉鈣形態(tài)特征具有多樣性。（5）基于葉鈣形態(tài)特征的聚類分析顯示，14種金花茶可歸為3大類?？傮w而言，不同生境背景下金花茶組植物的葉鈣形態(tài)差異可能是土壤環(huán)境和遺傳因素共同作用的結(jié)果。該研究結(jié)果有助于深入理解金花茶組植物對土壤鈣的適應(yīng)機(jī)制，為其保育措施制定提供了參考。

關(guān)鍵詞： 金花茶， 土壤環(huán)境， 鈣適應(yīng)， 聚類分析， 喀斯特植物

中圖分類號：? Q945.79

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：? A

文章編號：? 1000-3142（2023）03-0442-10

Difference in calcium speciation in leaves of golden Camellia

species from calcareous soil and acidic soil habitats

ZHU Xianliang1， TANG Jianmin1， TAO Ying2， QIN Huizhen1，

LIU Kehui1，2， WEI Xiao1， CHAI Shengfeng1*

（ 1. Guangxi Key Laboratory of Plant Functional Phytochemicals and Sustainable Utilization， Guangxi Institute of Botany， Guangxi

Zhuang Autonomous Region and Chinese Academy of Sciences， Guilin 541006， Guangxi， China; 2. College of Life

Sciences，? Guangxi Normal University， Guilin 541006， Guangxi， China ）

Abstract：? In order to study the calcium speciation characteristics in leaves of golden Camellia species under different habitats， 10 species of golden Camellia from calcareous soil habitats and four species from acidic soil habitats were used as the research objects. The calcium content （Soil-Ca） and pH （Soil-pH） of habitat soil， and the contents of calcium nitrate and calcium chloride （AIC-Ca）， water soluble organic acid calcium （H2O-Ca）， calcium pectate （NaCl-Ca）， calcium phosphate and calcium carbonate （HAC-Ca）， calcium oxalate （HCl-Ca）， calcium silicate （Res-Ca）， and total calcium （Tot-Ca） of leaves were measured. The results were as follows： （1） the Soil-Ca and Soil-pH of calcareous soil were extremely significantly （P<0.01） higher than those of acidic soil. （2） The leaf calcium speciation of golden Camellia species from calcareous soil habitats was primarily HCl-Ca （41.17%）， while species from acidic soil habitats was primarily NaCl-Ca （43.10%）， and all calcium speciation and total calcium content in leaves of species from calcareous soil were extremely significantly （P<0.01） higher than that from acidic soil except for AIC-Ca and NaCl-Ca. （3） Correlation analysis showed that most of the content of calcium speciation in leaves was extremely significantly （P<0.01） and positively correlated with Soil-Ca and Soil-pH， indicating that soil environment had an important influence on the leaf calcium speciation characteristics of golden Camellia species. （4） According to one-way ANOVA， the content of each leaf calcium speciation was extremely significant （P<0.01） difference among the species in golden Camellia revealing that the calcium speciation characteristics had a considerable variation during the species differentiation. （5） Cluster analysis based on calcium speciation characteristics showed that the 14 species of golden Camellia could be grouped into three categories. In summary， the differences in leaf calcium speciation of plants of golden Camellia species in different habitats may be the consequence of a combination of soil environmental and genetic factors. The results of this study will help to understand the adaptation mechanism of golden Camellia species to soil calcium and provide a reference for the formulation of conservation measures.

Key words： golden Camellia， soil environment， calcium adaptation， cluster analysis， karst plant

鈣是植物生長必不可少的營養(yǎng)元素，可以促進(jìn)植物的生長發(fā)育、光合作用、抗逆性等，但過量的鈣會產(chǎn)生細(xì)胞毒害，其對植物而言具有兩面性（Min et al.， 2009）。鈣在植物體中主要以硝酸鈣和氯化鈣、水溶性有機(jī)酸鈣、果膠酸鈣、磷酸鈣和碳酸鈣、草酸鈣、硅酸鈣等化學(xué)形態(tài)存在（葉盛等，2000）。在高鈣環(huán)境中，一些優(yōu)勢植物通常會進(jìn)化出自身的鈣適應(yīng)機(jī)制，以此避免產(chǎn)生鈣毒害。例如，植物可以通過泌鈣腺體將體內(nèi)多余的鈣分泌出去（李強(qiáng)等，2007；Borer et al.， 2012）；或者形成鈣化根，從源頭上控制根系對鈣的吸收（高有紅等，2017）。此外，還可以通過調(diào)節(jié)自身某些生理活性物質(zhì)的變化來適應(yīng)高鈣環(huán)境（張宇斌等， 2008）?？λ固氐貐^(qū)又稱巖溶地區(qū)，是典型的高鈣環(huán)境，鈣在喀斯特生態(tài)系統(tǒng)中扮演著重要角色（Huang et al.， 2021）。長期以來，這里的大部分植物形成了喜鈣、巖生、旱生等特性（羅緒強(qiáng)等，2012）。因此，喀斯特生境成為研究植物對高鈣環(huán)境適應(yīng)性方面的熱點(diǎn)區(qū)域（謝麗萍等，2007；曹建華等，2011；齊清文等，2013）。

金花茶組（Camellia Sect. Chrysantha）系山茶科（Theaceae）山茶屬（Camellia L.）常綠灌木或小喬木。由于金花茶種質(zhì)資源稀缺以及極高的觀賞價值，因此被譽(yù)為“植物界大熊貓”和“茶族王后”（韋霄等，2006）。同時，金花茶在抗腫瘤、抗氧化、防治三高、抗炎及抗過敏等方面具有較高的藥用價值（孔桂菊等，2016）。在2021年8月發(fā)布的《國家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄》中，金花茶組所有種均被列入國家二級保護(hù)野生植物。目前，已報道且被認(rèn)可的中國金花茶組植物種類超過20種，主要分布于廣西西南部，其大部分物種的生境土壤為喀斯特石灰土，少數(shù)為酸性土（中國科學(xué)院中國植物志編輯委員會，1998）。在自然環(huán)境中，尚未發(fā)現(xiàn)可同時在石灰土和酸性土生境中生長的金花茶物種（蘇宗明和莫新禮，1988）。因此，根據(jù)生境土壤的種類，可分為石灰土金花茶和酸性土金花茶。但是，人工引種試驗表明，多數(shù)石灰土金花茶可以在酸性土中正常生長，而酸性土金花茶卻難以適應(yīng)石灰土環(huán)境（蘇宗明和莫新禮，1988）。金花茶組植物對生境土壤的高度專一性可能與其對土壤的鈣適應(yīng)機(jī)制有關(guān)（柴勝豐等，2021）。然而，以往關(guān)于金花茶組植物的研究多集中于表觀形態(tài)特征（李鳳英等，2013；朱栗瓊等，2021）、藥用成分（Yang et al.， 2018；李辛雷等，2019）、栽培技術(shù)（黃昌艷等，2016；鄧蔭偉等，2017）、遺傳多樣性（劉凱等，2019；盧家仕等，2021）等方面，對于不同生境下金花茶組植物的鈣適應(yīng)機(jī)制仍然知之甚少。

本研究以10種石灰土金花茶和4種酸性土金花茶為對象，測定其生境土壤的鈣含量和pH值以及該生境下植物葉中各鈣形態(tài)的含量。主要探究：（1）不同生境下金花茶組植物的葉鈣形態(tài)是否存在差異；（2）土壤因素是否對葉鈣形態(tài)產(chǎn)生顯著影響；（3）各金花茶組植物的葉鈣形態(tài)特征。本研究結(jié)果將有助于深入理解金花茶組植物對其生境土壤的鈣適應(yīng)機(jī)制，以期為金花茶組植物保育措施的制定提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

在金花茶組植物的主要自然分布區(qū)內(nèi)選擇了14個物種（表1），包括10種石灰土金花茶，即凹脈金花茶（Camellia impressinervis，CIM）、龍州金花茶（C. longzhouensis，CLO）、檸檬金花茶（C. limonia，CLI）、弄崗金花茶（C. grandis，CGR）、毛瓣金花茶（C. pubipetala，CPU）、崇左金花茶（C. perpetua，CPE）、頂生金花茶（C. terminalis，CTE）、淡黃金花茶（C. flavida，CFL）、平果金花茶（C. pingguoensis，CPI）、貴州金花茶（C. huana，CHU） ［注：原天峨金花茶（C. tianeensis）已并入貴州金花茶］和4種酸性土金花茶，即東興金花茶（C. tunghinensis，CTU）、金花茶（C. nitidissima，CNI）、顯脈金花茶（C. euphlebia，CEU）、小瓣金花茶（C. parvipetala，CPA）。在各采樣點(diǎn)，選擇長勢基本一致的3株成年植株，每株從東、南、西、北4個方向分別采集一年生成熟葉，每株采集葉片約100 g，共42個葉樣，并相應(yīng)地采集植株根部周圍的表層（0～20 cm）土壤，每個土樣采集約1 kg。

1.2 測定方法

1.2.1 植物葉片鈣形態(tài)的測定 在實驗室將葉樣于105 ℃殺青30 min，80 ℃烘干12 h，粉碎過100目篩待測。葉片各鈣形態(tài)測定主要參考齊清文等（2013）的方法并略作改進(jìn)。首先，稱?。?.500 0±0.000 5） g葉樣粉末加到50 mL的具蓋離心管中；加入20 mL 80%乙醇于30 ℃恒溫水浴鍋中振蕩提取1 h，4 000 r·min-1離心10 min；取上清液過濾至50 mL容量瓶中，接著加入10 mL 80%乙醇繼續(xù)提取2次，每次1 h，提取完后離心取上清液過濾，用5%鹽酸定容。然后，依次使用蒸餾水、1 mol·L-1氯化鈉、2%醋酸、0.6%鹽酸重復(fù)上述步驟，共獲得5種提取液。最后，將剩余殘渣轉(zhuǎn)入潔凈的高腳燒杯中，電熱板加熱使杯內(nèi)液體揮發(fā)干，于KERRIC通風(fēng)櫥內(nèi)加硝酸-高氯酸（4∶1，V/V）5 mL，搖勻，50 ℃電熱板上浸泡過夜；次日再加硝酸-高氯酸（4∶1，V/V）10 mL，并在瓶口加一玻璃小漏斗，80 ℃消解30 min，升溫至150 ℃消解1 h后，繼續(xù)升溫至180 ℃消解，使瓶口產(chǎn)生的棕色煙轉(zhuǎn)為白色煙；待瓶口白煙冒凈，高腳燒杯中液體揮發(fā)完全后，分2次加入0.2%硝酸共15 mL，在電熱板上加熱使底部沉淀物充分溶解，冷卻后，定量轉(zhuǎn)移至25 mL容量瓶中，用0.2%硝酸定容，搖勻后于0.45 μm濾膜過濾，獲得殘渣鈣提取液。同時，消煮空白和標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行質(zhì)量控制和結(jié)果校正。使用原子吸收分光光度計法分別測定上述6種提取液中的硝酸鈣和氯化鈣（calcium nitrate and calcium chloride，AIC-Ca）、水溶性有機(jī)酸鈣（water soluble organic acid calcium，H2O-Ca）、果膠酸鈣（calcium pectate，NaCl-Ca）、磷酸鈣和碳酸鈣（calcium phosphate and calcium carbonate，HAC-Ca）、草酸鈣（calcium oxalate，HCl-Ca）、硅酸鈣（calcium silicate，Res-Ca）的含量。葉總鈣（total calcium，Tot-Ca）含量為這6種鈣形態(tài)含量之和。

1.2.2 土壤指標(biāo)的測定 土壤樣品經(jīng)過自然風(fēng)干、除雜、混合、磨細(xì)、過100目篩，制成分析樣品備用。土壤pH（Soil-pH）用玻璃電極法測定，即稱取土樣10 g于50 mL高型燒杯中，加25 mL去離子水，用玻璃棒攪拌1 min，使土粒充分分散，放置30 min后采用玻璃電極法測定上清液pH值。土壤鈣含量（Soil-Ca）用微波消解-火焰原子吸收分光光度法測定，即稱取土樣0.l g，加入4 mL濃硝酸和2 mL氫氟酸，放置一會，放到微波樣品制備儀上進(jìn)行微波消解，消解完成后用原子吸收分光光度計測定鈣含量。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析采用SPSS v23.0軟件。其中，石灰土金花茶和酸性土金花茶的土壤環(huán)境及葉鈣形態(tài)間的差異比較使用獨(dú)立樣本T檢驗；使用Spearman系數(shù)計算葉鈣形態(tài)與土壤指標(biāo)間的相關(guān)性并進(jìn)行顯著性檢驗；使用單因素方差分析（one-way ANOVA）比較不同金花茶物種間的葉鈣形態(tài)差異， 并采用Duncan法進(jìn)行多重檢驗。使用R語言Flexclust程序包（Dolnicar & Leisch， 2014）對金花茶葉鈣形態(tài)特征進(jìn)行聚類分析，聚類方法采用系統(tǒng)聚類Ward法，并使用歐式距離作為聚類距離。

2 結(jié)果與分析

2.1 石灰土金花茶和酸性土金花茶的土壤環(huán)境及葉鈣形態(tài)比較

T檢驗結(jié)果顯示，石灰土生境的pH和鈣含量都極顯著（P<0.01）高于酸性土（表2），表明兩種生境土壤環(huán)境存在較大差異。在葉中，除硝酸鈣和氯化鈣、果膠酸鈣外，其余4種葉鈣形態(tài)及葉總鈣含量均表現(xiàn)為石灰土金花茶極顯著（P<0.01）高于酸性土金花茶。各葉鈣形態(tài)含量在石灰土金花茶中的大小依次為草酸鈣（41.17%）、果膠酸鈣（27.67%）、硅酸鈣（16.36%）、磷酸鈣和碳酸鈣（13.82%）、水溶性有機(jī)酸鈣（0.61%）、硝酸鈣和氯化鈣（0.37%）；而在酸性土金花茶中的大小依次為果膠酸鈣（43.10%）、草酸鈣（28.70%）、磷酸鈣和碳酸鈣（17.13%）、硅酸鈣（10.16%）、硝酸鈣和氯化鈣（0.53%）、水溶性有機(jī)酸鈣（0.37%）。其中，硝酸鈣和氯化鈣、水溶性有機(jī)酸鈣在石灰土金花茶和酸性土金花茶中的含量均較低，所占比例均不足葉總鈣含量的1%。

2.2 土壤指標(biāo)與葉鈣形態(tài)間的相關(guān)性

相關(guān)性分析顯示，土壤指標(biāo)與各葉鈣形態(tài)間的相關(guān)性（R）為0.12～0.95（圖1）。其中，土壤pH與土壤鈣含量呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）。土壤pH與各葉鈣形態(tài)（除硝酸鈣和氯化鈣外）均呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）。土壤鈣含量與葉總鈣含量、水溶性有機(jī)酸鈣、草酸鈣、硅酸鈣、磷酸鈣和碳酸鈣等葉鈣形態(tài)呈顯著（P<0.05）或極顯著（P<0.01）正相關(guān)，但與硝酸鈣和氯化鈣、果膠酸鈣相關(guān)性不顯著（P>0.05）。葉總鈣含量與6種鈣形態(tài)的相關(guān)性均達(dá)到顯著（P<0.05）及以上水平，其中與草酸鈣與硅酸鈣相關(guān)性分別達(dá)0.95和0.92，表明這兩種鈣形態(tài)對葉總鈣含量的影響最大。草酸鈣與硅酸鈣間相關(guān)性達(dá)0.82，磷酸鈣和碳酸鈣與草酸鈣、硅酸鈣的相關(guān)性分別達(dá)0.70和0.71，表明各葉鈣形態(tài)間存在相互影響。

2.3 金花茶組植物間的葉鈣形態(tài)比較及聚類分析

單因素方差分析顯示，各葉鈣形態(tài)及葉總鈣含量在14種金花茶物種間均表現(xiàn)出極顯著差異（P<0.01）（圖2）。其中，硝酸鈣和氯化鈣含量以檸檬金花茶最高（50.48 mg·kg-1），并顯著高于其他金花茶。水溶性有機(jī)酸鈣和果膠酸鈣的含量分別以平果金花茶（56.41 mg·kg-1）和頂生金花茶（1 739.33 mg·kg-1）最高。磷酸鈣和碳酸鈣含量以頂生金花茶最高（1 087.00 mg·kg-1）、金花茶最低（358.83 mg·kg-1），金花茶、顯脈金花茶、東興金花茶等3種酸性土金花茶含量顯著（P<0.05）低于大部分石灰土金花茶種類。同樣，草酸鈣含量以頂生金花茶最高（2 743.67 mg·kg-1）、金花茶最低（268.5 mg·kg-1），而硅酸鈣含量則以平果金花茶最高（1 164.23 mg·kg-1）、金花茶最低（53.21 mg·kg-1）。金花茶、顯脈金花茶、東興金花茶等3種酸性土金花茶葉鈣形態(tài)含量特征較為一致，其草酸鈣和硅酸鈣含量顯著（P<0.05）低于石灰土金花茶種類。小瓣金花茶葉鈣形態(tài)含量特征與石灰土金花茶種類較為一致，其各鈣形態(tài)含量與大部分石灰土金花茶無顯著差異（P>0.05）。

進(jìn)一步利用聚類分析比較了14種金花茶物種間的鈣形態(tài)特征，圖3結(jié)果表明，14種金花茶可劃分為三大類。Ⅰ. 葉總鈣含量低：鈣形態(tài)以果膠酸鈣為主，有顯脈金花茶、東興金花茶、金花茶。Ⅱ. 葉總鈣含量適中：鈣形態(tài)以果膠酸鈣與草酸鈣為主，有淡黃金花茶、毛瓣金花茶、龍州金花茶、凹脈金花茶、崇左金花茶。Ⅲ. 葉總鈣含量高：鈣形態(tài)以草酸鈣為主，有檸檬金花茶、弄崗金花茶、平果金花茶、頂生金花茶、貴州金花茶、小瓣金花茶。

3 討論與結(jié)論

葉作為植物重要營養(yǎng)器官，對其鈣形態(tài)特征的研究將有助于揭示植物對于棲息地土壤環(huán)境的鈣富集、 鈣適應(yīng)機(jī)制。曹建華等 （2011）報道的喀斯特地區(qū)植物平均葉總鈣含量為1 216.82 mg·kg-1，非喀斯特地區(qū)植物的為767.94 mg·kg-1，如幾種常見喀斯特地區(qū)喬木，即楓香（Liquidambar formosana，1 173.25 mg·kg-1）、黃樟（Cinnamomum parthenoxylon，1 024.87 mg·kg-1）、香椿（Toona sinensis，963.63 mg·kg-1）等。齊清文等（2013）報道了11種草本的報春苣苔屬（Primulina）植物葉鈣形態(tài)含量和組成，其中來自石灰?guī)r鈣質(zhì)土壤的植物葉平均總鈣含量為2 285.6 mg·kg-1、砂頁巖酸性土壤的為1 379.3 mg·kg-1、丹霞地貌土壤的為1 329.1 mg·kg-1。本研究中，石灰土金花茶和酸性土金花茶葉總鈣含量分別達(dá)5 287.10 mg·kg-1和3 008.35 mg·kg-1，均遠(yuǎn)高于上述地區(qū)的植物，表明金花茶組植物具有較強(qiáng)鈣富集能力。除物種差異外，金花茶組植物較強(qiáng)鈣富集能力的部分原因可能是占據(jù)了生態(tài)位優(yōu)勢。例如，謝麗萍等（2007）在喀斯特森林生態(tài)系統(tǒng)中研究發(fā)現(xiàn)，不同層次植物對于土壤鈣的吸收有較大差異，其中灌木層具有比草本層更強(qiáng)的鈣富集能力。石灰土金花茶的葉總鈣含量顯著高于酸性土金花茶，可能與其生境土壤豐富的鈣含量和高pH有關(guān)。這表明在不同生境土壤的長期適應(yīng)中，石灰土金花茶和酸性土金花茶可能形成了獨(dú)特的鈣富集、鈣適應(yīng)機(jī)制。

植物調(diào)節(jié)體內(nèi)鈣形態(tài)組成，是適應(yīng)不同鈣環(huán)境的重要機(jī)制之一。曹建華等（2011）研究發(fā)現(xiàn)，喀斯特地區(qū)植物葉鈣形態(tài)以果膠酸鈣（27.91%～32.82%）為主，而非喀斯特地區(qū)植物則以草酸鈣（33.69%～34.34%）為主。本研究結(jié)果顯示，石灰土金花茶葉鈣形態(tài)以草酸鈣（41.17%）為主，而酸性土金花茶則以果膠酸鈣（43.10%）為主，與曹建華等（2011）的研究結(jié)果相反。一方面，這可能由于鈣形態(tài)組成在不同物種間、同一物種的不同居群間都表現(xiàn)出廣泛變異（齊清文等， 2013）。另一方面，葉的化學(xué)元素計量特征可能受不同發(fā)育時期、氣候、地形等綜合因素影響具有動態(tài)變化（王程媛等，2011；Sardans et al.， 2016）。以往研究表明，草酸鈣在植物體內(nèi)的基本功能是調(diào)節(jié)細(xì)胞鈣水平，在高鈣環(huán)境下，一些優(yōu)勢種植物可以將體內(nèi)過量的游離態(tài)鈣離子與草酸結(jié)合形成穩(wěn)定的草酸鈣結(jié)晶，而草酸鈣結(jié)晶的晶型、大小及數(shù)量隨生長環(huán)境中鈣離子濃度的變化而變化，以此避免產(chǎn)生鈣毒害（馮曉英等，2010；He et al.， 2014），這可能是石灰土金花茶對高鈣環(huán)境的適應(yīng)機(jī)制之一。而果膠酸鈣是一種活性鈣，主要存在于細(xì)胞壁中，齊清文等（2013）研究發(fā)現(xiàn)，在低鈣的酸性砂頁巖土壤中，果膠酸鈣可維持細(xì)胞內(nèi)鈣穩(wěn)定，從而保證植物生長過程中對鈣的正常需求。因此，以果膠酸鈣為主的鈣形態(tài)分布可能有助于酸性土金花茶更好地適應(yīng)低鈣環(huán)境。

土壤環(huán)境對于植物鈣吸收的影響，一直是研究者關(guān)注的焦點(diǎn)（李曉婷等，2019；許木果等，2021）。在金花茶中，我們觀察到大部分葉鈣形態(tài)含量與土壤pH、土壤鈣含量呈顯著（P<0.05）正相關(guān)，表明高鈣和高pH的土壤環(huán)境會促進(jìn)金花茶植物體內(nèi)各鈣形態(tài)的積累。而硝酸鈣和氯化鈣與土壤pH和土壤鈣含量的相關(guān)性均不顯著（P>0.05），這可能是由于硝酸鈣和氯化鈣在植物體內(nèi)代謝較快、存在時間較短，因此受土壤環(huán)境影響小（曹建華等， 2011）。此外，相關(guān)性分析還揭示了各鈣形態(tài)間的一些相互影響，如葉總鈣量受草酸鈣、硅酸鈣影響最大，而草酸鈣、硅酸鈣間的極顯著正相關(guān)（R=0.82， P<0.01）可能暗示兩者在金花茶體內(nèi)的相互促進(jìn)作用。然而，有關(guān)植物各類鈣形態(tài)間相關(guān)性的報道目前較少，本研究結(jié)果將為植物葉片鈣形態(tài)多樣性研究提供參考。

葉總鈣含量及各鈣形態(tài)在金花茶物種間均存在極顯著差異（P<0.01），表明金花茶組植物在物種多樣化過程中鈣形態(tài)特征產(chǎn)生了較大分化。為了更好地量化這些鈣形態(tài)特征，我們利用系統(tǒng)聚類Ward法對14種金花茶進(jìn)行了分類，結(jié)果顯示除小瓣金花茶外，其余3種酸性土金花茶歸為一類，而石灰土金花茶可進(jìn)一步劃分為兩類。植物葉片化學(xué)含量特征在物種分化過程中具有系統(tǒng)發(fā)育保守性，如最近在八角蓮屬（Dysosma）植物的葉片中發(fā)現(xiàn)，90%以上葉片化合物含量與物種間的系統(tǒng)發(fā)育密切相關(guān)（周鑫鵬，2019）。而金花茶組植物的葉鈣形態(tài)特征也可能受到物種間的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系調(diào)控。例如，肖政等（2014）利用ISSR標(biāo)記對29種金花茶進(jìn)行遺傳分析，發(fā)現(xiàn)頂生金花茶與平果金花茶的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系較近。劉凱等（2019）基于SNP和盧家仕等（2021）基于SCoT分子標(biāo)記技術(shù)的研究結(jié)果均顯示，金花茶、東興金花茶、顯脈金花茶的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系較近。這些結(jié)果與我們基于葉鈣形態(tài)特征的聚類分析結(jié)果一致，表明金花茶組植物的葉鈣形態(tài)特征也可能受到了物種間系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系的影響。值得注意的是，小瓣金花茶與貴州金花茶的聚類距離最近，這與姜麗娜等（2020）對22種金花茶的花瓣多酚組分含量特征的聚類分析結(jié)果一致。但是，兩者的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系并未在先前研究（肖政等，2014）中得到證實。這也可能與小瓣金花茶的生境（土壤pH=5.86，土壤鈣含量=1 473.75 mg·kg-1）位于酸性土和石灰土的過渡區(qū)間有關(guān)，或者受到其他土壤因素的影響，如有機(jī)質(zhì)含量、營養(yǎng)元素、微生物等（邸欣月等，2015）。綜上所述，不同生境背景下金花茶組植物的葉鈣形態(tài)差異可能是土壤環(huán)境和遺傳因素共同作用的結(jié)果。在后續(xù)金花茶組植物的引種栽培和保育研究中，應(yīng)盡可能確保其栽培土壤環(huán)境與原生境接近，并重點(diǎn)關(guān)注土壤pH和土壤鈣含量等指標(biāo)的變化，避免產(chǎn)生鈣毒害或鈣供應(yīng)不足。

致謝 感謝廣西壯族自治區(qū)防城金花茶國家級自然保護(hù)區(qū)管理中心、廣西弄崗國家級自然保護(hù)區(qū)管理中心、廣西龍虎山自然保護(hù)區(qū)管理處在采樣過程中提供的幫助。

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（責(zé)任編輯 蔣巧媛）

收稿日期：? 2022-05-07

基金項目：? 國家自然科學(xué)基金（32060248，31860169）； 廣西重點(diǎn)研發(fā)計劃項目（桂科AB21196018）。

第一作者： 朱顯亮（1996-），碩士，研究實習(xí)員，研究方向為保育生物學(xué)，（E-mail）xianliangzhu2021@126.com。

通信作者：? 柴勝豐，博士，研究員，主要從事珍稀瀕危植物保育及可持續(xù)利用研究，（E-mail）sfchai@163.com。