林陽(yáng)

(遼寧省干旱地區(qū)造林研究所,遼寧 朝陽(yáng)122000)

花曲柳(Fraxinus rhynchophylla)、黃櫨(Cotinus coggygyia)、火 炬 樹(shù) (Rhus typhina)、山 杏(Prunus sibirica)、復(fù)葉槭(Acer negundo)、衛(wèi)矛(Euonymus alatus)、五角楓(Acer truncatum)是造林綠化的常見(jiàn)樹(shù)種。為了初步探討這7個(gè)樹(shù)種耐旱性和耐蔭性的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了本項(xiàng)試驗(yàn),希望能為區(qū)域適宜造林綠化樹(shù)種的篩選提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

試驗(yàn)設(shè)在遼寧省建平縣富山鎮(zhèn)西山試驗(yàn)園內(nèi)(41°19′—42°24′N,119°15′—120°03′E),屬于低山丘陵半干旱區(qū),海拔460m,年均氣溫6.8℃,無(wú)霜期156d左右,年均日照時(shí)數(shù)2740～2800h,年均降水量450mm左右,多集中于7—8月,占全年降水量的60% ～70% ,年均蒸發(fā)量1700mm左右,土壤為淋溶褐土。

2 試驗(yàn)材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

花曲柳、黃櫨、火炬樹(shù)、山杏、復(fù)葉槭、衛(wèi)矛、五角楓4年生苗木及其成熟齡葉片。

2.2 試驗(yàn)方法

選取7個(gè)樹(shù)種健康的4年生苗木移植在育苗缽內(nèi),缽內(nèi)用試驗(yàn)園內(nèi)土壤裝滿。正常培育待苗木充分緩根后,對(duì)供試苗木正常灌水,每日測(cè)定土壤相對(duì)含水量情況,待土壤相對(duì)含水量分別達(dá)到25% 、15% 、5% 時(shí)進(jìn)行葉片平均失水時(shí)間、累積失水率、相對(duì)含水量各項(xiàng)測(cè)定。待耐旱性試驗(yàn)完畢后,對(duì)所有供試苗木正常灌水,分別進(jìn)行45% 、15% 、5% 透光率的遮陰處理,處理時(shí)間為2個(gè)月,2個(gè)月后測(cè)定不同樹(shù)種各處理下的葉綠素a、b含量。計(jì)算方法如下:

隨機(jī)取各供試樹(shù)種的葉片8片左右,3個(gè)重復(fù),在室內(nèi)自然干燥,用萬(wàn)分之一的天平每隔3 h稱質(zhì)量1次,直到基本恒質(zhì)量,記錄失水時(shí)間和失水率。取鮮葉1.0 g左右,稱質(zhì)量后用蒸餾水浸泡24 h,再稱飽和鮮質(zhì)量,最后在105℃烘干8 h,稱質(zhì)量。

式中:W f—組織自然鮮質(zhì)量(g);W d—組織干質(zhì)量(g);W t—飽和鮮質(zhì)量(g)

葉綠素a、b含量的測(cè)定參照高俊鳳主編的《植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》中的方法。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同水分條件下各樹(shù)種葉片相對(duì)含水量對(duì)比情況

平均失水速率相近的樹(shù)種,葉片的相對(duì)含水量越高,抗脫水能力和抗旱性越強(qiáng)[1]。隨著土壤相對(duì)含水量的降低,葉片的相對(duì)含水量下降幅度越小,證明葉片的吸水、保水能力越強(qiáng)。由圖1可以看出隨著土壤相對(duì)含水量的降低,各樹(shù)種葉片的相對(duì)含水量表現(xiàn)出不同程度的降低。在25% 和15% 土壤含水量條件下,復(fù)葉槭、山杏、衛(wèi)矛的葉片相對(duì)含水量較高,其次是花曲柳、黃櫨、五角楓,含水量最低的是火炬樹(shù)。在土壤含水量由25% 下降至15% 時(shí),花曲柳、黃櫨、火炬樹(shù)葉片的相對(duì)含水量下降不明顯,當(dāng)土壤含水量進(jìn)一步降至5% 時(shí),火炬樹(shù)、衛(wèi)矛、黃櫨、山杏葉片含水量下降的幅度很大,其中火炬樹(shù)下降的幅度最大。五角楓、復(fù)葉槭、花曲柳下降幅度較小。由此可見(jiàn),五角楓、復(fù)葉槭、花曲柳葉片應(yīng)對(duì)干旱環(huán)境條件葉片的吸水、保水能力較強(qiáng)。

圖1 不同水分條件下各樹(shù)種葉片相對(duì)含水量對(duì)比圖

3.2 不同水分條件下各樹(shù)種葉片平均失水時(shí)間對(duì)比情況

葉片相對(duì)含水量大致相近的樹(shù)種,其平均失水時(shí)間越長(zhǎng),說(shuō)明該樹(shù)種的失水速率越慢,其抗脫水能力越強(qiáng),抗旱性越好。隨著土壤相對(duì)含水量的降低,某一樹(shù)種平均失水時(shí)間下降的幅度越小,說(shuō)明該樹(shù)種的保水力越好。由圖1可以看出,隨著土壤相對(duì)含水量的降低,各樹(shù)種的平均失水時(shí)間表現(xiàn)出不同程度的下降。在不同水分條件下7個(gè)樹(shù)種的平均失水時(shí)間長(zhǎng)短排序基本一致。黃櫨、復(fù)葉槭不同水分條件下失水時(shí)間均最長(zhǎng),其次是花曲柳、衛(wèi)矛、五角楓,最短的是火炬樹(shù)和山杏。黃櫨、復(fù)葉槭、五角楓在土壤相對(duì)含水量分別為25% 和15% 時(shí),葉片的平均失水時(shí)間沒(méi)有明顯的變化。葉片平均失水時(shí)間的長(zhǎng)短與葉片的相對(duì)含水量及葉片本身的結(jié)構(gòu)形態(tài)及保水能力有關(guān)。黃櫨葉片表面角質(zhì)層較厚,復(fù)葉槭葉表被有疏毛,推斷與之較長(zhǎng)的失水時(shí)間有關(guān)?；鹁鏄?shù)葉片的平均失水時(shí)間相對(duì)較短,與其較低的相對(duì)含水量有關(guān)。黃櫨和五角楓的含水量不是最高的,但是其失水時(shí)間較長(zhǎng),而復(fù)葉槭含水量最高,平均失水時(shí)間也最長(zhǎng),由此可推斷,黃櫨、復(fù)葉槭、五角楓具有較強(qiáng)的抗脫水能力。

圖2 不同水分條件下各樹(shù)種平均失水時(shí)間對(duì)比圖

3.3 不同水分條件下各樹(shù)種葉片累積失水率對(duì)比情況

葉片離體一段時(shí)間的累積失水率就是指該段時(shí)間葉片鮮質(zhì)量累積減少的質(zhì)量占剛離體時(shí)葉片鮮質(zhì)量的百分比。在葉片相對(duì)含水量相近的情況下,某一樹(shù)種葉片的累積失水率越低,表明該樹(shù)種的抗旱能力越強(qiáng)[2,3],隨著土壤相對(duì)含水量的降低,葉片的相對(duì)含水量也會(huì)有所下降,葉片失水量下降的幅度若大于葉片相對(duì)含水量下降的幅度,則葉片的累積失水率越低,其保水力越強(qiáng)。由圖2可以看出,隨著土壤相對(duì)含水量的下降,7個(gè)樹(shù)種葉片累積失水率表現(xiàn)出不同程度的下降。五角楓、山杏、復(fù)葉槭、衛(wèi)矛在土壤相對(duì)含水量為25% 和15% 時(shí)下降不明顯,當(dāng)土壤含水量降至5% 時(shí),衛(wèi)矛的累積失水率急劇降低。山杏、火炬樹(shù)、黃櫨和衛(wèi)矛隨著土壤含水量的降低葉片相對(duì)含水量下降的幅度很大,即使葉片失水量下降的幅度不大也很容易表現(xiàn)出累積失水率降低的現(xiàn)象,所以不能簡(jiǎn)單地根據(jù)其累積失水率下降的幅度來(lái)估測(cè)其抗脫水能力的強(qiáng)弱?；ㄇS著土壤含水量的降低,其葉片含水量下降幅度很小,但是其累積失水率下降幅度很大,說(shuō)明其葉片失水量下降幅度很大,可推斷其保水力很強(qiáng)。復(fù)葉槭和五角楓相對(duì)含水量下降的幅度要大于其葉片累積失水率下降的幅度,說(shuō)明隨著土壤含水量的降低,其葉片失水量下降的幅度較大,具有較好的保水能力。

圖3 不同水分條件下各樹(shù)種葉片累積失水率對(duì)比情況

3.4 不同遮陰條件下各樹(shù)種葉綠素a/b值對(duì)比情況

葉綠素a/b含量比值可以反映植物耐陰性的強(qiáng)弱,耐陰性較強(qiáng)的植物,其葉綠素b含量高,葉綠素a/b含量比值降低。由圖4可以看出,全光狀態(tài)下黃櫨葉綠素a/b含量比值最低,其次是五角楓,其他樹(shù)種數(shù)值較為接近。隨著遮陰強(qiáng)度的增大,透光率的降低,各樹(shù)種葉綠素a/b含量比值是動(dòng)態(tài)變化的。衛(wèi)矛、花曲柳、復(fù)葉槭、火炬樹(shù)各遮陰處理葉綠素a/b含量比值均低于全光狀態(tài)下的數(shù)值,15% 透光率處理時(shí)的數(shù)值要高于45% 和5% 透光率的數(shù)值。復(fù)葉槭和火炬樹(shù)45% 和5% 的處理數(shù)值大致相同,衛(wèi)矛45% 處理的數(shù)值高于5% 的數(shù)值,而花曲柳剛好與其相反。五角楓15% 透光率處理數(shù)值最高,其次是45% 透光率,二者均高于5% 透光率處理和全光處理。黃櫨是45% 透光率處理＞15% 透光率處理＞全光處理＞5% 透光率處理。山杏是全光＞5% 透光率處理＞45% 和15% 透光率處理。由此可見(jiàn),衛(wèi)矛、花曲柳、復(fù)葉槭和火炬樹(shù)均表現(xiàn)出很好的耐陰性,黃櫨和五角楓的耐陰性較差,山杏具有一定的耐陰性,但遮陰強(qiáng)度不宜過(guò)大。

圖4 不同遮陰條件下各樹(shù)種葉綠素a/b含量比值對(duì)比圖

4 結(jié)論

各樹(shù)種在不同水分條件下其葉片相對(duì)含水量、平均失水時(shí)間、累積失水率都呈現(xiàn)出不同的變化規(guī)律,變化程度也存在一定的差異,所以很難依據(jù)單一指標(biāo)判斷樹(shù)種抗旱性的強(qiáng)弱。7個(gè)供試樹(shù)種中,隨著土壤相對(duì)含水量的降低,花曲柳、五角楓、復(fù)葉槭的葉片相對(duì)含水量下降幅度最小;黃櫨、復(fù)葉槭、五角楓的葉片平均失水時(shí)間最長(zhǎng);花曲柳、五角楓、復(fù)葉槭的葉片失水量下降幅度最大,保水力最強(qiáng)。綜合考慮,五角楓、花曲柳、復(fù)葉槭的抗脫水能力較強(qiáng),是較為耐旱的樹(shù)種。由不同程度遮陰試驗(yàn)可知,衛(wèi)矛、花曲柳、復(fù)葉槭和火炬樹(shù)表現(xiàn)出很好的耐陰性,黃櫨和五角楓的耐陰性較差,山杏具有一定的耐陰性,但遮陰強(qiáng)度不宜過(guò)大。

參考文獻(xiàn):

[1]黃顏梅,張健,羅承德.樹(shù)木抗旱性研究[J].四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1997,15(1):49-54

[2]鄭希偉,趙榮慧,宋秀杰.遼西地區(qū)主要造林樹(shù)種抗旱性的研究[J].林業(yè)科學(xué),1990,26(4):353-358

[3]史燕山,駱建霞,王煦,等.5種草本地被植物抗旱性研究[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2005,33(5):130-133