植物必需的微量元素包括硼(B)、锌(Zn)、锰(Mn)、铁(Fe)、铜(Cu)、钼(Mo)、氯(Cl)等，体内含量仅百万分之几到十万分之几，但它们的作用十分重要。如Zn，Mo，Cu，Cl等参与光合作用；Mo，Fe等参与呼吸作用；B，Zn，Mo，Cu，Cl等是酶的重要组成成分或参与酶促反应；除此以外，微量元素对物质合成代谢、促进细胞分裂生长、提高抗逆性等方面具有重要的作用(孙曦，1995)。

巨桉(Eucalyptus grandis)为优良速生用材树种，原产于澳大利亚，1986年四川将巨桉引入洪雅林场并确定为四川省主栽树种之一，1998年开始在四川大面积发展，目前已达到20余万hm²。

目前，针对巨桉人工林养分管理的研究较多，如李宝福(2001)进行的巨桉等养分量不同肥料品种试验，廖胜彪(2005)对巨桉无性系施用不同肥料组合试验，冯茂松等(2003a；2003b；2006；2008)、吴勇刚等(2003；2004)对巨桉人工林N，P，K的施肥效应和营养诊断研究，刘洋等(2006)对巨桉林地枯落物养分循环研究以及谢贤健等(2005)、武卫国等(2007)和李晓清(2004)等对巨桉人工林生产力分配和林地土壤特征以及经营技术的研究，这些研究以巨桉需求的大量养分(N，P，K)为主，较少涉及微量养分元素。根据现有资料表明，Cu，Zn，Fe，Mn，B等微量养分元素的供应状况不仅影响林分产量，而且也影响N，P，K，Ca，Mg，S等大中量养分的吸收，因而有必要通过微量养分元素供应状况及其相互作用的诊断了解其对林分产量的影响。

1 材料与方法 1.1 研究地区概况

试验以四川巨桉人工林主要分布地区为总体，该区位于四川盆地南部、西南部地带，包括泸州、宜宾、乐山、眉山、洪雅、蒲江、彭山、新津一线，介于103.28°—105.25° E，28.16°—30.39° N，海拔345~646 m，近5年年均降雨量934.6~1 493.8 mm，年均温16.8~18.1 ℃，绝对最低温度-6~-3.3 ℃，绝对最高温度36.8~40.3 ℃，土壤以黄壤、紫色土为主，地带性植被类型为亚热带常绿阔叶林，属中亚热带湿润性气候。

1.2 野外调查及样品采集

按照典型布样，分别林分年龄、立地条件、林分生长状况共设立60块20 m×20 m标准地。在巨桉生长期内，林地土壤养分总量和活性、林木组织养分质量分数和单株含量随时间将会发生变化，不同养分元素的变化规律不尽相同。为消除取样时间带来的误差，便于比较不同立地林木营养状况，确定调查采样时间为2004年12月—2005年1月，即巨桉生长休眠期，此时期土壤养分变化较小，树液基本停止流动，树木组织之间养分循环较弱，其养分质量分数和单位养分质量处于相对稳定状态。分别各标准地调查林木生长量，选取10~15株生长正常、无明显缺素症状(典型缺素标准地例外)的平均木作为采样木，收集生长完全、无缺陷的新生1年生叶片用于百叶干质量和叶片养分分析。

1.3 室内分析及数据统计

选取叶样中完整叶片，统计叶片数量和烘干质量，计算百叶干质量(G)，采用浓硫酸-高氯酸消解法进行消解，原子吸收分光光度法(GB7887-87)(TAS-986型，产地：北京)测定Zn，Fe，Cu，Mn等元素含量，干灰化-甲亚胺比色法(GB7890-87)测定B含量。

按照单位养分质量(X)、养分质量分数(Y)和单位生物量(Z)的函数关系X=f(Y, Z)计算叶片中各微量元素质量分数和单株含量，选取适宜的标准地为参照点，绘制矢量诊断图，然后根据矢量的大小、方向判断各营养元素的状况(亏缺、充足、奢侈消耗、毒害、稀释等)及其程度，其诊断原理和判定方法参见文献(冯茂松等，2006)。

2 结果与分析

60块标准地基本情况及土壤微量养分质量分数测定结果列于表 1，叶片微量养分质量分数测定结果列于表 2。

2.1 相关性分析

对叶片、土壤微量养分元素测定结果以及林分单位面积蓄积进行相关分析。结果表明：林分单位面积蓄积与叶片Cu呈显著负相关(r=-0.315>r_0.05(58)=0.254)，与叶片Zn呈极显著负相关(r=-0.335> r_0.01(58)=0.330)，与P/Zn(r=-0.322)，K/Ca(r=0.256)，Ca/Fe(r=-0.261)，Mg/Zn(r=-0.300)，Cu/S(r=-0.298)，Cu/Zn(r=-0.282)，Cu/B(r=-0.259)，Zn/Cu(r=0.323)，Zn/B(r=0.299)，B/Ca(r=0.259)，B/Zn(r=-0.250)，Ca/B(r=-0.344)，S/Cu(r=0.351)，Zn/Ca(r=0.443)，Zn/Mg(r=0.395)等多种微量养分元素质量分数比值呈显著或极显著相关，受微量养分元素供应状况和养分平衡关系影响。而土壤中多种微量养分元素供应量也显著影响叶片养分质量分数，直接或间接地影响林分生产量，如土壤有效Fe与叶片P(r=0.279)，Ca(r=0.338)，Mg(r=0.434)，Fe(r=0.270)，Mn(r=0.494)之间，土壤有效Mn与叶片Mn(r=0.272)之间，土壤有效Zn与叶片N(r=0.376)，P(r=0.295)，Ca(r=0.274)，Mn(r=0.302)之间，土壤有效Cu与叶片N(r=0.452)，Ca(r=0.434)之间，土壤有效B与叶片N(r=0.933)，P(r=0.492)，Ca(r=0.268)，B(r=0.537)之间均存在显著相关关系。

2.2 养分元素矢量诊断

矢量诊断法采用单位养分质量(X)、养分质量分数(Y)和单位生物量(Z)进行诊断。由于在营养诊断中叶片养分集中且对养分供应状况极为敏感，因此常采用叶片作为诊断对象，本文中单位养分质量(X)、养分质量分数(Y)和单位生物量(Z)分别指100片叶中某养分元素质量、质量分数及100片叶干质量(表 2)，其中单位养分质量(X)=养分质量分数(Y)×单位生物量(Z)。

矢量诊断法中一般选取生长最优处理作为参照点，这是因为最优处理其养分供应最充分、养分最均衡，可依此判断其他处理养分供应状况；也可采用最低养分供应量处理作为参照点，这与一定的施肥处理效果相同，便于判断养分的供应状况。由表 1可知，42，23，18，10，55号标准地相应的土壤Cu，Zn，Fe，Mn，B供应水平相对最低，可作为矢量诊断的参照点，以参照点单位养分质量(X)、养分质量分数(Y)和单位生物量(Z)值为100，进一步计算相对单位养分质量、相对养分质量分数和相对单位生物量，并绘制矢量诊断图(图 1~5)，然后根据矢量的大小、方向判断各营养元素营养状况(亏缺、充足、奢侈消耗、毒害、稀释等)及其程度。

2.2.1 Cu元素矢量诊断

由表 1，2和图 1可知，5，6，15，18，29，37，38，40号标准地土壤有效Cu质量分数介于0.2~5.6 mg·kg^-1，平均为2.17 mg·kg^-1，是所有标准地中最高的立地，叶片Cu质量分数介于13.54~16.66 mg·kg^-1，平均为15.14 mg·kg^-1，远远高于其他标准地，诊断为高度过量毒害；9，12，20~22，25，26，32，41，43，59号标准地土壤有效Cu介于0.17~5.15 mg·kg^-1，平均为1.75 mg·kg^-1，高于其他诊断类型，叶片Cu介于10.61~13.11 mg·kg^-1，平均为11.29 mg·kg^-1，相对较高，诊断为轻度过量；7，13，17，23，27，33，35，36号标准地干物质质量和叶片Cu质量分数、单位Cu质量同时减少，叶片Cu介于4.88~7.99 mg·kg^-1，平均为6.99 mg·kg^-1，明显低于其他标准地，诊断为拮抗作用；3，8，16，24，30，39，44，46，47，49，55号标准地平均土壤有效Cu为0.53 mg·kg^-1，叶片Cu平均为7.50 mg·kg^-1，相对较低，诊断为稀释效应或足够；1，4，34，52~54，57，60号标准地土壤有效Cu相对较低(0.6~0.7 mg·kg^-1)，叶片Cu介于10.00~12.72 mg·kg^-1，平均为10.92 mg·kg^-1，诊断为缺乏；10，11，14，28，48，50，58号标准地土壤有效Cu相对较高，平均为1.93 mg·kg^-1，叶片Cu介于8.07~20.7 mg·kg^-1，平均为14.05 mg·kg^-1，诊断为奢侈吸收。

2.2.2 Zn元素矢量诊断

Zn的矢量诊断结果(表 1，2，图 2)表明，7，8，10，13，16，17，30，36，42，45，56，58号标准地土壤有效Zn质量分数介于0.3~8.99 mg·kg^-1，平均为4.48 mg·kg^-1，土壤矿质Zn平均为1.27 g·kg^-1，均为所有立地中最低的一组标准地，叶片Zn介于60~90 mg·kg^-1，平均值为73.46 mg·kg^-1，诊断为缺乏受限；3，19，24，32，41，47号标准地土壤有效Zn平均值为9.32 mg·kg^-1，是所有标准地中最高的一组，叶片Zn质量分数相对较为稳定，变化在51.64~56.47 mg·kg^-1，平均为53.24 mg·kg^-1，诊断为足够；21，22，38号标准地土壤中Zn全量和有效量变化较大，平均值分别为1.44 g·kg^-1、8.84 mg·kg^-1，叶片Zn平均值为30.68 mg·kg^-1，诊断为拮抗效应；其余标准地均诊断为稀释效应，土壤Zn全量介于0.63~2.23 g·kg^-1，平均值为1.23g·kg^-1，有效量介于0.31~13.64 mg·kg^-1，平均为6.59 mg·kg^-1，叶片Zn介于12.2~55.77 mg·kg^-1，平均为29.42 mg·kg^-1。

2.2.3 Fe元素矢量诊断

Fe的矢量诊断结果(表 1，2，图 3)表明，5，9，15，32，37，56号标准地土壤中有效Fe质量分数介于70.6~97.34 mg·kg^-1，平均为82.20 mg·kg^-1，叶片Fe质量分数介于312.7~832.72 mg·kg^-1，平均为673.28 mg·kg^-1, 均为所有标准地中最大的一组，表现为过量毒害；7，12，13，21，29号标准地土壤Fe有效量介于60~100 mg·kg^-1，22，23，25，26，45，59号标准地土壤Fe有效量介于1~2 mg·kg^-1，均诊断为拮抗作用，叶片Fe介于108.08~220.42 mg·kg^-1，平均为161.07 mg·kg^-1，是所有标准地中叶片质量分数最低的一组，反映了受拮抗和缺乏的综合影响；2，20，27，34，38，43，50号标准地和31，33，35，40，41，49号标准地土壤Fe有效量平均值分别为76.74，53.24 mg·kg^-1，叶片Fe平均值分别为251.22，221.53 mg·kg^-1，分别诊断为足够和奢侈吸收；8，10，14，19，30，47，58号标准地土壤Fe有效量平均值为63.10 mg·kg^-1，叶片Fe平均值为493.99 mg·kg^-1，高于诊断为足够或奢侈吸收的标准地，这和Fe与其他养分元素的平衡有关；其余标准地均诊断为稀释效应，土壤Fe有效量介于40~90 mg·kg^-1，平均为54.99 mg·kg^-1，叶片Fe介于130~210 mg·kg^-1，平均为168.52 mg·kg^-1，与发生拮抗作用的标准地相差不大。

2.2.4 Mn元素矢量诊断

Mn的矢量诊断结果(表 1，2，图 4)表明，叶片Mn变异较大(变异系数为97.1%)，与其他元素之间的平衡关系相对不重要，对产量影响不大。9，30，31号标准地土壤矿质Mn(平均417.48 mg·kg^-1)和有效Mn(平均36.21 mg·kg^-1)含量较高，叶片Mn(2 550~3 150 mg·kg^-1，平均2 789.8 mg·kg^-1)最高，诊断为过量毒害；18~23，25~27，29，37，38，41，45，56，59号标准地土壤Mn全量(平均713.15 mg·kg^-1)和有效量(平均35.08 mg·kg^-1)最高，但叶片Mn(54~400 mg·kg^-1，平均117.69 mg·kg^-1)最低，存在其他元素对Mn的拮抗作用；1，24，28，39，44，46~48，53号标准地土壤Mn全量(平均623.3 mg·kg^-1)和有效量(平均35.87 mg·kg^-1)较为充分，叶片Mn(平均219.24 mg·kg^-1)较低，表现为稀释效应；14，16，32号标准地叶片Mn(545~568 mg·kg^-1)较为稳定，表现为足够；其余标准地基本上处于足够或奢侈吸收的状态，叶片Mn介于600~1 400 mg·kg^-1，平均为1 084.86 mg·kg^-1。

2.2.5 B元素矢量诊断

B的矢量诊断结果(表 1，2，图 5)表明，B以拮抗或过量为主。5，6，18，19，21，25，26，30，42，45，58号标准地叶片B(48.70~62.99 mg·kg^-1，平均54.94 mg·kg^-1)最大，诊断为过量毒害；2，3，9~15，17，20，22，23，27~29，31，32，35，37，38，40，41，43，44，46~49，51，56，59号标准地叶片B(21.98~43.25 mg·kg^-1，平均36.58 mg·kg^-1)最低，诊断为拮抗；1，24，39，52~54，60号标准地叶片B为29.93~41.62 mg·kg^-1，平均为37.76 mg·kg^-1)，表现为稀释效应；7，33，36，50号标准地和4，57号标准地叶片B分别为45.97~48.7，45.12~50.51 mg·kg^-1，叶片B平均值为46.65，47.82 mg·kg^-1，分别诊断为足够和奢侈吸收；8，16，34号标准地叶片B介于50.1~57.63 mg·kg^-1，平均为53.58 mg·kg^-1，诊断为缺乏。

3 结论与讨论

综上所述，四川巨桉人工林5种微量元素中，林分蓄积受Cu，Zn供应量显著影响，并且与多种微量养分元素比值相关，乐山、夹江等低海拔地区Cu元素以过量毒害为主，这与该区降水量丰富、土壤Cu含量相对较高以及钙镁磷肥施用较多有一定关系，而彭山、泸州、宜宾等高海拔地区由于土壤瘠薄，降水量相对较少导致土壤有效Cu活性降低，以缺乏为主；土壤有效Zn含量普遍较高(＞3.0 mg·kg^-1)，由于钙镁磷肥施用促进生长，Zn诊断结果以稀释效应(65%标准地)为主，而部分标准地土壤有效Zn含量很低(＜1.0 mg·kg^-1)，表现为缺乏受限；尽管土壤Fe含量较高，但由于受土壤高pH值影响，彭山公义、保胜以及乐山极个别标准地仍然表现出典型的缺Fe症状(失绿症)，而低pH值地区(乐山、眉山、新津、泸州、宜宾)多诊断为拮抗或过量毒害作用；Mn在调查标准地范围内含量(＞200 mg·kg^-1)均较高，在低pH值和降水量较高的综合作用下，多表现为拮抗和过量毒害，仅在彭山部分高海拔标准地出现缺乏；B主要表现为拮抗作用，各地表现较为一致，供应充分。

此外，微量元素之间以及微量元素与其他大量养分元素之间均存在显著的交互作用关系，且在高含量时表现更为强烈。Cu吸收量增加使K⁺被动流入下降，但加强K⁺主动吸入(张德山等，1993；王家玉，1992)，如9号标准地K含量较低(16.1 g·kg^-1)，但诊断为过量毒害，与高Cu的促进作用有关；一般认为(王开曦，1987；钟安良等，1993；王建等，1998)，施用N肥将增加蛋白质合成量形成更多的含Zn蛋白，使Zn滞留在根内，P肥则与Zn在根部形成沉淀，降低根对Zn的吸收及在体内的运输，而Ca²⁺与Zn²⁺产生通道竞争，导致N，P，Ca与Zn拮抗，如21，22，38号标准地N，P，Ca均诊断为过量毒害，Zn拮抗；叶片养分相关性分析表明，Fe与P，K等显著负相关，与Cu显著正相关，这与王开曦等(1987)、王建等(1998)对侧柏(Platycladus orientalis)和银杏(Ginkgo biloba)的研究结果一致，表明Fe与P，K，Cu等之间存在显著的交互作用；Mn是叶绿素的构成元素，可促进光合作用，从而增加N，P，K的吸收(王家玉，1992；王建等，1998)，但试验表明，除N表现为稀释效应外，P基本处于缺乏状态，而K则受到拮抗，Mn与N，P，K之间的作用关系有待进一步研究；Cu，Zn，Fe，Mn四大微量元素之间的相互作用关系较为明显，主要以相互拮抗为主，如Fe-Mn，Fe-Zn，Mn-Cu，Mn-Zn，Zn-Cu均存在显著的拮抗作用(王家玉，1992；王建等，1998)。

结合大量元素诊断结果以及前期施肥效应研究结果(冯茂松，2003a；2003b；2006)，四川巨桉人工林分布区，应以施用P肥为主，少施或不施K肥，Ca，Mg肥在彭山地区可适量多施，在乐山地区应少施或不施。S肥应尽量避免施用。微量元素在局部地区可根据上述诊断结果进行补充施肥，除此以外应通过调节其他养分供应量使之达到平衡供肥，但应注意其产生的协同效应或拮抗作用。