四种树种苗木抗旱机制的研究

皂荚、核桃、柿树和君迁子是河北省低山丘陵退耕还林项目的主要造林树种。为了给科学种植这些树种提供理论依据，通过盆栽处理对四种树种苗木（简称四种苗木）的抗旱性进行了研究。田间与盆栽2种栽培条件下，对正常供水的这四种1a苗木的光合及荧光进行了测定，同时通过人工控水梯度处理测定了四种苗木的光合及荧光、水分状况、渗透调节及维持膨压的能力和保护酶（SOD、POD）及质膜透性的变化，得出以下主要结论： 1．正常供水条件下，田间与盆栽处理对4种苗木的光合及荧光的影响不同。与田间栽培条件相比，由于生长空间（即盆）的限制，4种苗木的光合及荧光受到了明显的影响，其中核桃受到的负面影响最大。 2．水分胁迫下，4种苗木的Pn、TRN、WUE明显降低：Rs、COi/CO2和Tleaf-Tair值明显升高。随着水分胁迫的加剧，影响尤为突出。结果表明影响4种苗木光合作用的因素既包括气孔因素也包括非气孔因素，但在严重和极度干旱时（40％～30％田间持水量，FFC），非气孔因素占主导作用。 3．离体快速干旱和盆栽人工控水干旱2种水分胁迫处理方法对4种苗木叶绿素a荧光的Fv/Fm、qP和qN的影响不同。结果表明，4种苗木对不同水分胁迫处理的响应和适应性不同，特别是植物叶片荧光的qN值。皂荚、柿树、君迁子叶片qN值在2种水分胁迫过程中截然相反，其原因可能是过剩光能的耗散机制发生了变化。 4．从4种苗木叶片持水力看，皂荚、核桃和柿树的耐旱性远远大于君迁子。但干旱处理诱导了君迁子叶片持水力的提高，而耐早的核桃却没有明显的变化。 5．水分胁迫对4种苗木的渗透调节和细胞弹性调节能力产生明显影响。从PV参数看，在80％FFC时，皂荚、核桃和柿树的RWD0值比60％FFC时的高，ROWC0、ψπ100、ψπ0比60％FFC时的低，尤其是皂荚和核桃。说明在长期高水分状态下，3种苗木可能发生了一定的涝害。与上述三种苗木相比，君迁子的RWD0值从80％FFC到60％FFC时升高，说明君迁子对高湿土壤条件适应性较强。随着水分胁迫的加剧（60％～30％FFC），4种苗木都表现出相同的趋势，RWD0值升高，ROWC0、ψπ100、ψπ0值降低。说明水分胁迫使4种苗木的渗透调节和维持膨压的能力得到提高。从这些参数的变化判断4种苗木维持膨压和渗透调节能力的大小依次为皂荚＞核桃＞柿树＞君迁子。作为细胞渗透调节物质之一，干旱使皂荚、核桃、柿树和君迁子的可溶性糖含量增高，淀粉含量下降。另一方面，皂荚、核桃和柿树的脯氨酸含量和可溶性蛋白质含量明显提高，而君迁子恰好与之相反。 6．水分胁迫下，4种苗木酶活性提高的早晚不同，干旱胁迫过程中，MDA含量和相对电导率的变化与SOD和POD活性的呈一定的负相关性。 7．对4种苗木的抗旱能力进行了综合评判。4种苗木的抗旱能力大小依次为皂荚＞核桃＞柿树＞君迁子。但可以认为各指标在4种苗木中对抗旱能力的贡献不同，苗木的抗旱能力是多因素控制的结果。