7個常見綠化樹種的抗逆性研究

林陽

(遼寧省干旱地區造林研究所,遼寧 朝陽122000)

花曲柳(Fraxinus rhynchophylla)、黃櫨(Cotinus coggygyia)、火 炬 樹 (Rhus typhina)、山 杏(Prunus sibirica)、復葉槭(Acer negundo)、衛矛(Euonymus alatus)、五角楓(Acer truncatum)是造林綠化的常見樹種。為了初步探討這7個樹種耐旱性和耐蔭性的特點,設計了本項試驗,希望能為區域適宜造林綠化樹種的篩選提供理論依據。

1 研究區概況

試驗設在遼寧省建平縣富山鎮西山試驗園內(41°19′—42°24′N,119°15′—120°03′E),屬于低山丘陵半干旱區,海拔460m,年均氣溫6.8℃,無霜期156d左右,年均日照時數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% ,年均蒸發量1700mm左右,土壤為淋溶褐土。

2 試驗材料與方法

2.1 試驗材料

花曲柳、黃櫨、火炬樹、山杏、復葉槭、衛矛、五角楓4年生苗木及其成熟齡葉片。

2.2 試驗方法

選取7個樹種健康的4年生苗木移植在育苗缽內,缽內用試驗園內土壤裝滿。正常培育待苗木充分緩根后,對供試苗木正常灌水,每日測定土壤相對含水量情況,待土壤相對含水量分別達到25% 、15% 、5% 時進行葉片平均失水時間、累積失水率、相對含水量各項測定。待耐旱性試驗完畢后,對所有供試苗木正常灌水,分別進行45% 、15% 、5% 透光率的遮陰處理,處理時間為2個月,2個月后測定不同樹種各處理下的葉綠素a、b含量。計算方法如下:

隨機取各供試樹種的葉片8片左右,3個重復,在室內自然干燥,用萬分之一的天平每隔3 h稱質量1次,直到基本恒質量,記錄失水時間和失水率。取鮮葉1.0 g左右,稱質量后用蒸餾水浸泡24 h,再稱飽和鮮質量,最后在105℃烘干8 h,稱質量。

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

葉綠素a、b含量的測定參照高俊鳳主編的《植物生理學實驗指導》中的方法。

3 結果與分析

3.1 不同水分條件下各樹種葉片相對含水量對比情況

平均失水速率相近的樹種,葉片的相對含水量越高,抗脫水能力和抗旱性越強[1]。隨著土壤相對含水量的降低,葉片的相對含水量下降幅度越小,證明葉片的吸水、保水能力越強。由圖1可以看出隨著土壤相對含水量的降低,各樹種葉片的相對含水量表現出不同程度的降低。在25% 和15% 土壤含水量條件下,復葉槭、山杏、衛矛的葉片相對含水量較高,其次是花曲柳、黃櫨、五角楓,含水量最低的是火炬樹。在土壤含水量由25% 下降至15% 時,花曲柳、黃櫨、火炬樹葉片的相對含水量下降不明顯,當土壤含水量進一步降至5% 時,火炬樹、衛矛、黃櫨、山杏葉片含水量下降的幅度很大,其中火炬樹下降的幅度最大。五角楓、復葉槭、花曲柳下降幅度較小。由此可見,五角楓、復葉槭、花曲柳葉片應對干旱環境條件葉片的吸水、保水能力較強。

圖1 不同水分條件下各樹種葉片相對含水量對比圖

3.2 不同水分條件下各樹種葉片平均失水時間對比情況

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

圖2 不同水分條件下各樹種平均失水時間對比圖

3.3 不同水分條件下各樹種葉片累積失水率對比情況

葉片離體一段時間的累積失水率就是指該段時間葉片鮮質量累積減少的質量占剛離體時葉片鮮質量的百分比。在葉片相對含水量相近的情況下,某一樹種葉片的累積失水率越低,表明該樹種的抗旱能力越強[2,3],隨著土壤相對含水量的降低,葉片的相對含水量也會有所下降,葉片失水量下降的幅度若大于葉片相對含水量下降的幅度,則葉片的累積失水率越低,其保水力越強。由圖2可以看出,隨著土壤相對含水量的下降,7個樹種葉片累積失水率表現出不同程度的下降。五角楓、山杏、復葉槭、衛矛在土壤相對含水量為25% 和15% 時下降不明顯,當土壤含水量降至5% 時,衛矛的累積失水率急劇降低。山杏、火炬樹、黃櫨和衛矛隨著土壤含水量的降低葉片相對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出累積失水率降低的現象,所以不能簡單地根據其累積失水率下降的幅度來估測其抗脫水能力的強弱。花曲柳隨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,說明其葉片失水量下降幅度很大,可推斷其保水力很強。復葉槭和五角楓相對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種葉片累積失水率對比情況

3.4 不同遮陰條件下各樹種葉綠素a/b值對比情況

葉綠素a/b含量比值可以反映植物耐陰性的強弱,耐陰性較強的植物,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,全光狀態下黃櫨葉綠素a/b含量比值最低,其次是五角楓,其他樹種數值較為接近。隨著遮陰強度的增大,透光率的降低,各樹種葉綠素a/b含量比值是動態變化的。衛矛、花曲柳、復葉槭、火炬樹各遮陰處理葉綠素a/b含量比值均低于全光狀態下的數值,15% 透光率處理時的數值要高于45% 和5% 透光率的數值。復葉槭和火炬樹45% 和5% 的處理數值大致相同,衛矛45% 處理的數值高于5% 的數值,而花曲柳剛好與其相反。五角楓15% 透光率處理數值最高,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,衛矛、花曲柳、復葉槭和火炬樹均表現出很好的耐陰性,黃櫨和五角楓的耐陰性較差,山杏具有一定的耐陰性,但遮陰強度不宜過大。

圖4 不同遮陰條件下各樹種葉綠素a/b含量比值對比圖

4 結論

各樹種在不同水分條件下其葉片相對含水量、平均失水時間、累積失水率都呈現出不同的變化規律,變化程度也存在一定的差異,所以很難依據單一指標判斷樹種抗旱性的強弱。7個供試樹種中,隨著土壤相對含水量的降低,花曲柳、五角楓、復葉槭的葉片相對含水量下降幅度最小;黃櫨、復葉槭、五角楓的葉片平均失水時間最長;花曲柳、五角楓、復葉槭的葉片失水量下降幅度最大,保水力最強。綜合考慮,五角楓、花曲柳、復葉槭的抗脫水能力較強,是較為耐旱的樹種。由不同程度遮陰試驗可知,衛矛、花曲柳、復葉槭和火炬樹表現出很好的耐陰性,黃櫨和五角楓的耐陰性較差,山杏具有一定的耐陰性,但遮陰強度不宜過大。

參考文獻:

[1]黃顏梅,張健,羅承德.樹木抗旱性研究[J].四川農業大學學報,1997,15(1):49-54

[2]鄭希偉,趙榮慧,宋秀杰.遼西地區主要造林樹種抗旱性的研究[J].林業科學,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].西北農林科技大學學報:自然科學版,2005,33(5):130-133