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变叶海棠(Malus toringoides (Rehd.) Hughes)为蔷薇科(Rosaceae)苹果属(Malus)植物,是高海拔地区自然野生种,它在叶片制茶、果实加工、观赏以及植被恢复等方面具有重要的经济价值和生态价值。本文在对变叶海棠的表型变异、土壤理化性质、果实和叶片的养分特征调查分析的基础上,探讨了土壤特性对树体表型指标、果实和叶片营养成分的影响,同时对变叶海棠的水分利用格局进行了研究,以期为高效持续地利用这一优良资源奠定基础。主要研究结论如下:1)不同居群的各项表型指标都存在显著差异;古比、玉麦比和然柳3个居群的株高、胸径、冠幅性状,格鲁居群的叶片性状,以及玉麦比居群的果实性状相对较为优良;各项指标在居群内和居群间均存在较大变异,除了冠幅和叶片宽,其他指标都呈居群间变异大于居群内变异;株高、胸径、叶面积、叶片长、叶片宽、单果重、果实横轴、果实纵轴都与纬度呈负相关,果实、叶片性状与经度呈正相关,冠幅、叶片和果实性状与海拔呈显著的负相关。采取UPGMA法,以4.34为阈值用欧式距离把5个居群划分为3类。2)炉霍地区变叶海棠林地的土壤较紧实、呈弱碱性、含水量较低,整体土壤物理结构较差。五个居群中,格鲁的土壤物理结构最好。五个居群间的土壤养分分布呈现出不同的分异特征,古比的全N、全P、速效K含量显著高于其他居群;格色的速效P、速效N和速效K在5个居群中相对较低;然柳的有机质、速效N和和速效P含量都是最低的。总体来看,炉霍地区全N、全K、有机质以及速效养分含量处于中下等水平,全P含量偏低。土壤微量元素中,Ca和Fe含量显著高于其它;硒的含量较高,达到0.21 mg·kg-1。土壤养分之间具有一定的相关性,全氮含量与有机质、速效氮、速效钾含量呈正相关,有机质含量与速效钾呈正相关, pH值与全N、速效P呈负相关。通过主成分分析表明,变叶海棠在该地区生长受pH值等指标的波动影响较小。3)不同层次土壤化学性质对变叶海棠表型指标均有不同程度的影响:其中土壤全N、全P含量与树体胸径、株高和冠幅具有显著正相关;有机质含量与单果重、果实横轴、果实纵轴及百粒重具有显著正相关;速效N含量与叶面积呈显著正相关;全Ca和全Fe含量与叶片宽显著正相关;全Mg含量与叶片几项表型指标表现负相关关系;全Mn含量与树体几项表型指标表现出负相关关系;Na的含量与果实几项表型指标呈负相关关系;不同土壤层次的养分对树体生长的影响具有差异性,其中10-40cm土壤层各养分指标与树体表型指标相关性最大。层次土壤物理性质对变叶海棠表型指标影响较小,只有土壤持水量、孔隙度和最佳含水量下限与叶面积、叶片长表现出显著的正相关。4)变叶海棠果实中的Ca和Mg与土壤有机质呈显著正相关,Mn与土壤速效P呈极显著负相关。果实中的Mn和P元素分别与土壤中的全Mn呈极显著正相关。果实中的亮氨酸与土壤中的全N、速效K呈显著正相关;异亮氨酸Ile与土壤全Ca呈极显著正相关,而酪氨酸Tyr与土壤全Ca呈显著负相关;精氨酸Arg、丝氨酸Ser、甘氨酸Gly与土壤中的全Mn呈显著负相关。果实中的葡萄糖含量与土壤中的全N、全P含量呈显著正相关,果实总糖含量与土壤全K含量呈显著负相关;果实多糖与土壤质量含水量呈显著正相关,果实果糖与土壤密度、非毛管空隙体积呈显著负相关,果实维生素B2与土壤密度、体积含水量呈显著正相关,而与土壤通气度体积呈显著负相关。不同土壤层次养分对果实养分的影响具有差异性,其中,10-60cm土层养分对果实矿质元素含量影响最大。5)两种海棠果实中均含有较为丰富的营养物质和矿质元素,果实Vc含量分别为2.433mg·kg-1和2.133 mg·kg-1,VB2含量分别为3.00mg·kg-1和2.30 mg·kg-1,总糖含量分别为19.045%和19.163%。变叶海棠和花叶海棠果实17种氨基酸含量范围分别在0.03～0.50%和0.03%～0.45%。两种高山海棠果实的Mn元素、天门冬氨酸和胱氨酸的含量差异达到显著水平。变叶海棠和花叶海棠叶片蛋白质含量分别为25.16%和27.50%,Vc含量高达2574.000 mg·kg-1和2381.090 mg·kg-1,叶片中矿质元素和微量元素含量极为丰富,其K和Ca含量平均高达14865.105 mg·kg-1和6340.29 mg·kg-1。两种高山海棠叶片的蛋白质、二糖、葡萄糖含量差异显著,矿质元素中除Cu,Mn,Na,S元素外,其他元素含量差异均达到显著水平。通过初步研究发现变叶海棠和花叶海棠果实和叶片是值得开发利用的珍贵高山植物资源。6)变叶海棠与峨眉小檗(Berberis aemulans)植物水的主要来源是降水和深层土壤水,并不利用附近河水;在干季,一次降水10.06mm后,变叶海棠对该次降水的利用率为21.95%～60.01%,而峨眉小檗为20.08%～35.40%;在雨季,一次降水13.37mm后,变叶海棠对该次降水的利用率为43.97%～68.51%,而峨眉小檗为30.91%～72.55%;变叶海棠与峨眉小檗对雨季降水的利用率高于对干季降水的利用率;无论干季还是雨季,变叶海棠植物对该次降水的利用率显著高于其伴生植物峨眉小檗。