四种刺篱植物的抗旱性研究

刺篱是选用带有枝刺或皮刺的植物构建的一类特殊绿篱，具有分隔空间和防护功能。利用刺篱的分隔空间和防护功能来取代高速公路的金属隔离栅，不仅能满足封闭隔离保证行车安全的功能，而且能显著提高高速公路的绿化和景观观赏效果。但由于高速公路干旱贫瘠的立地环境，所用刺篱植物应具有较强的抗旱能力。本文以玫瑰、皂荚、花椒和黄刺玫四种刺篱植物为试材，采用自然干旱的方法，研究了干旱胁迫对其光合及生理特性的影响，比较了四种植物的抗旱能力差异，以期为高速公路刺篱树种筛选和养护管理提供科学依据。论文主要研究结果如下： （1）随着干旱胁迫程度的加剧，四种刺篱植物叶片的净光合速率均呈现持续下降的趋势，而水分利用效率则表现上升的趋势。干旱胁迫60天时，玫瑰、皂荚、花椒和黄刺玫的净光合速率分别比对照处理下降了43.7%、29.0%、42.3%和27.9%，而水分利用效率分别较对照增加了51.08%、58.54%、68.31%和59.24%。在复水后都能恢复到对照水平。通过比较分析，净光合速率强弱顺序是黄刺玫>皂荚>玫瑰>花椒。 （2）在干旱胁迫过程中，不同植物之间的叶绿素含量和类胡萝卜素含量变化有一定的差异，花椒和黄刺玫大致呈现缓慢上升的趋势，皂荚先升高后下降，而玫瑰则表现出下降的趋势。干旱胁迫30天时玫瑰的叶绿素总量与对照处理的差异极显著，较对照处理下降了31.25%，而随着干旱胁迫程度的加剧，各干旱处理之间的差异并不显著；皂荚在干旱胁迫30天时叶绿素总量显著高于对照处理，达到最大值2.113mg/g，随着干旱胁迫程度的继续加剧，叶绿素总量表现出下降的趋势，并且干旱胁迫60天时与对照处理没有显著性差异；花椒各干旱处理与对照处理差异不显著，但干旱胁迫60天时为最大值2.056mg/g，干旱胁迫60天仅与干旱胁迫30天有极显著性差异，与干旱胁迫45天有显著性差异，与对照处理差异不显著，同时对照处理与各干旱胁迫处理之间没有显著性差异；黄刺玫虽有表现出上升的趋势，但各干旱胁迫处理与对照处理之间没有显著性差异，各个干旱胁迫处理之间的差异也不显著。复水后，玫瑰、花椒和黄刺玫的叶绿素总含量均恢复到了对照水平，而皂荚的叶绿素总含量仅胁迫60天的处理在复水后恢复到对照水平。 （3）随着干旱胁迫时间的延长，玫瑰、花椒和黄刺玫SOD活性呈现先升后降的趋势，玫瑰和黄刺玫的SOD活性均在干旱胁迫45天时达到最大值，分别为325.92Ug-1FW和580.216Ug-1FW，花椒在干旱胁迫30天时达到最大值663.425Ug-1FW，而皂荚的变化趋势大致是下降的，到干旱胁迫60天时较对照处理下降了38.5%；玫瑰的POD活性呈现先升后降的趋势，在干旱胁迫45天时达到最大值168.83Ug-1FW，皂荚表现出显著性下降的趋势，到干旱胁迫60天时比对照处理下降了66.2%，而花椒和黄刺玫则表现显著上升的趋势，到干旱胁迫60天时分别比对照增加了60.12%和24.5%，复水处理后均恢复到了对照水平。SOD和POD呈现了一致的变化趋势，表现出了协同作用的关系。 （4）在干旱胁迫过程中，四种刺篱植物的丙二醛（MDA）含量随着土壤含水量的降低均显著升高，到干旱胁迫60天时玫瑰、皂荚、花椒和黄刺玫分别比对照增加了27.23%、63.05%、24.56%和31.2%。复水处理后，皂荚在干旱胁迫45天的处理未能恢复到对照水平，说明干旱胁迫对植株的膜系统造成了一定程度的伤害。 （5）通过主成分分析，将四种刺篱植物18个相互关联的单项指标综合成4个独立综合指标，经综合分析评价确定了四种刺篱植物的抗旱性强弱顺序是皂荚>花椒>黄刺枚>玫瑰，在高速公路隔离栅应用时，在45天的不浇水的情况下，不会对皂荚幼苗产生伤害，在60天的不浇水的情况下，虽然对植株造成了一些伤害，但不是致命的，在复水后可以迅速恢复过来，而玫瑰、花椒和黄刺玫在干旱胁迫45天时植株叶片的净光合速率显著下降，植株的膜系统也受到了一定程度的伤害，因此需要在干旱45天时做出复水处理。在实际应用时应当根据不同植株的抗旱能力大小采取不同的灌溉措施。