王 勇,陳艷梅
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檸條葉片水分生理特征與立地條件關系的研究
王 勇,陳艷梅
(鹿邑縣林業(yè)局,河南 477200)
檸條(Kom)在5月份處于生長初期,半陽坡飽和虧最大,且與其它立地之間有顯著性差異;檸條在8月份進入生長旺盛階段,葉片的水分飽和虧隨立地條件的變化情況與生長初期的5月份比較相似,半陽坡的WSD值最大,坡頂最小。除半陽坡葉片的WSD值在5月份大于8月份以外,其余各立地條件下,8月份的WSD的值都要大于5月份。陽坡檸條葉片的可溶性糖含量最高,陰坡的最低,陽坡的含量為陰坡含量的2.4倍。葉片的可溶性糖含量要遠大于淀粉含量。不同立地條件的土壤水分條件不一致,干旱脅迫程度也有很大差別,隨干旱強度的增加,檸條體內可溶性糖含量增加,淀粉則變化不太明顯,不同立地條件之間差異也不顯著。
檸條;水分飽和虧;可溶性糖;淀粉;
檸條()生態(tài)適應性強,具有很強的防風固沙能力,是干旱半干旱地區(qū)重要的固沙造林樹種之一。還可以保持水土,美化環(huán)境,提供優(yōu)質飼草。對其綜合利用,不僅生態(tài)價值高,而且經濟效益好[1]。樹種生態(tài)適應機制研究是造林學的1項基礎工作,對檸條錦雞兒的水分生理特性研究表明,檸條錦雞兒在受到水分脅迫時,通過降低蒸騰來適應干旱環(huán)境。以往的研究是在自然環(huán)境條件下對其部分指標進行評價,很難控制干旱脅迫的程度,受環(huán)境條件影響較大[2~4]。研究選擇陽坡、半陽坡、半陰坡和陰坡、坡頂5種典型立地對人工檸條林生理生態(tài)特性進行了初步研究,探討不同立地類型條件下檸條葉片的水分飽和虧、可溶性糖和淀粉含量與環(huán)境因子的關系等,研究檸條錦雞兒在持續(xù)干旱脅迫下水分生理特性,為深入了解檸條錦雞兒的抗旱機制提供理論依據,以便為相應地區(qū)檸條造林以及立地類型選擇提供理論指導。
在檸條生長初期(5月)和生長旺盛期(8月)2個生長階段,在晴朗無風天氣條件下,從試驗前確定的標準樣地內,選取長勢良好的植株葉片和枝條作為試驗材料。
具體采樣方法為,選取5個當年生枝條,摘下葉片后迅速放入塑料取樣袋內并封口,稱得鮮重(W1);然后將葉片放入水中浸泡5~6 h,至飽和為止,取出后用濾紙吸干葉片表面水分,然后稱重,即得到葉飽和重(W2);105℃條件下烘干半小時,再置于80℃條件下烘干10 h左右,得到干重(W3)。葉片飽和虧(WSD)的計算方法如下:
WSD=( W2-W1)/(W2-W3)
在各樣地植株的中上部生長旺盛部分進行取樣,每種立地下各選取5個生長良好的植株,每株取3~5枝,采集葉片,烘干后進行測定。
蒽酮比色法測定可溶性糖含量,水浸提碘比色法測定淀粉的含量。
水分飽和虧(WSD)是植物組織的飽和含水量與實際含水量的差值,以相對于飽和含水量的百分數表示,飽和虧愈大說明水分虧缺愈嚴重。
圖1 反映了檸條生長初期和生長旺盛期2個典型生長階段葉片水分飽和虧在不同立地條件下的變化情況。由圖1中可知,在檸條的生長初期5月份,半陽坡飽和虧最大,為27.4%,與其它立地之間有顯著性差異;陽坡最小,僅為11.4%,其余幾個坡位比較接近,相互之間差異不大,變化范圍在11.3%~14.8%之間。在檸條生長旺盛的8月份,葉片的水分飽和虧隨立地條件的變化情況與生長初期的5月份比較相似,也是以半陽坡的WSD值最大,為24.2%,但最小值出現在坡頂,為14.4%,其余3種立地條件下的WSD值變化較小,在15.7%~17.6%之間。而對比2個生長期WSD值的大小可以發(fā)現,除了在半陽坡條件葉片的WSD值以生長初期5月份大于生長旺盛期8月份以外,其余各立地條件下,8月份的WSD的值都要大于5月份。就各立地自身的土壤水分條件而言,5月份降雨較少,土壤水分含量較低,但是由于檸條處在生長初期,氣溫和地溫均較低,太陽輻射也較弱,葉片通過蒸騰作用散失水分的過程也較弱,因此,水分飽和虧的值較小。8月份雖然降雨量增加,但氣溫和地溫升高,太陽輻射強烈,土壤水分蒸發(fā)散失較快,同時,由于植株生長旺盛,葉片數量增加,葉片蒸騰作用強烈,因此,葉片的飽和虧也就較高。
研究表明,植物體內的可溶性糖、無機離子在植物適應干旱環(huán)境脅迫中具有重要的指示作用[5,6]。
圖1 . 檸條葉片飽和虧與立地條件的關系
圖2 . 檸條葉片可溶性糖和淀粉含量與立地條件的關系
從圖2中可以看出,在檸條的生長初期5月份,陽坡的可溶性糖含量最高,為27.59%,其次為半陰坡的19.62%,陰坡檸條葉片的可溶性糖含量最低,僅為8.09%,其他2種立地分別為坡頂16.60%和半陽坡15.02%,陽坡的含量比陰坡的含量增加了2.4倍,說明陽坡受到干旱脅迫的程度要遠大于其他立地條件,而且,陽坡與各立地之間葉片的可溶性糖含量有顯著性差異。而各立地下葉片中淀粉含量差異不顯著,陽坡、半陽坡、陰坡、半陰坡、坡頂的值分別為2.71%、2.23%、2.68%、2.23%、3.03%,從含量上看,葉片中的可溶性糖含量要遠大于淀粉含量。由此可知,不同立地條件的土壤水分條件不一致,干旱程度也有很大差別,而隨干旱強度的增加,檸條體內可溶性糖含量增加,淀粉則變化不太明顯,不同立地條件之間差異也不顯著。
在檸條的生長初期5月份,半陽坡飽和虧最大,且與其它立地之間有顯著性差異;在檸條生長旺盛的8月份,葉片的水分飽和虧隨立地條件的變化情況與生長初期的5月份比較相似,也是以半陽坡的WSD值最大,但最小值出現在坡頂。除半陽坡條件葉片的WSD值生長初期5月份大于生長旺盛期8月份以外,其余各立地條件下,8月份的WSD的值都要大于5月份,這可能與此時土壤含水量的降低有一定的關系。不同立地條件的土壤水分條件不一致,干旱程度也有很大差別,而隨干旱強度的增加,檸條體內可溶性糖含量增加,淀粉則變化不太明顯,不同立地條件之間差異也不顯著。可溶性糖含量的高低在一定程度上反映了植物受干旱脅迫的大小,試驗結構說明陽坡的檸條受脅迫程度最大,而陰坡的脅迫最小。
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2010-06-25
S793.01
A
1003-2630(2010)03-0037
(責任編輯:王文彬)