烏蘭察布地區4種優良鄉土樹種抗旱性評價

田稼穡

摘要：? 本研究對花楸、忍冬、茶條槭、遼東櫟的抗旱性進行了評價，選取烏蘭察布地區優良鄉土樹種花楸、忍冬、茶條槭、遼東櫟3～5年生苗木為研究對象，通過造林試驗定植上述苗木并進行撫育管理，8月停止澆水，待田間持水量為45%～50%時，檢測各樹種的滲透調節物質、抗氧化酶活性、葉綠素等生理指標，并應用SPSS軟件和隸屬函數進行分析。結果表明，各樹種的隸屬函數值由大到小依次是忍冬0.70、花楸0.54、茶條槭0.38、遼東櫟0.37；各樹種的抗旱性強弱依次為忍冬＞花楸＞茶條槭＞遼東櫟。

關鍵詞：? 樹種；? 抗旱性；? 生理指標；? 隸屬函數；? 評價

中圖分類號：? ?S 718. 43? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：? ?A? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：１００1 － 9499（２０23）03 － 0035 － 03

Abstract The drought resistance of Rowan， Lonicera，Acer camellia and Quercus liaodong was evaluated. Method： Methods In this study， biannual seedlings of native tree species such as Rodendron， honeysuckle， Acer campleatum and Quercus Liaodong in Wulanchabu area were selected as the research objects. The seedlings were planted and managed through afforestation experiment. Watering was stopped in August， and physiological indexes such as antioxidant enzyme activity， osmotic regulatory substances， malondialdehyde and chlorophyll of each tree species were detected when the field water capacity was 45%-50%. SPSS software and membership function were used for analysis. The membership function values of each tree species were 0.7lonicera， 0.54 Rowan， 0.38 Acer and 0.37 Quercus liaotungensis in descending order. The drought resistance of each species was in the order of Lonicera > Sorwan > Acer camellia > Quercus liaotungensis.

Key words tree species; drought resistance; physiological indicators; function of membership; evaluation

植物抗旱性強弱受自身多項生理指標的共同影響，已有學者提出利用數學方法得出植物抗旱性的綜合數值進行抗旱性的評價，目前對植物抗旱性評價的研究比較多，常見的主要是隸屬函數法、抗旱性指數、模糊數學中的聚類分析和灰色關聯度分析法、主成分分析法等方法[ 1 - 5 ]。在眾多研究中未發現對花楸（Sorbus pohuashanensis）、忍冬（Lonicera maackii）、茶條槭（Acer tataricum）、遼東櫟（Quercus wutaishansea）的抗旱性評價。

花楸、忍冬、茶條槭、遼東櫟是烏蘭察布地區的優良鄉土樹種，樹型優美且具有較高的經濟價值。花楸、忍冬春末夏初盛開白花，入秋紅色的果實掛滿枝頭，果實具有食用和藥用價值；茶條槭入秋葉色變紅，搖曳生姿；遼東櫟葉形奇特，這些樹種的觀賞價值極高。花楸、忍冬、茶條槭、遼東櫟在我市分布較廣，但人工繁育是一個盲點，沒有成品苗供造林使用。本研究通過對上述幾種樹種為研究對象進行造林試驗，測定其抗氧化酶活性、滲透調節物質、葉綠素等生理指標，運用SPSS軟件和隸屬函數對各樹種的抗旱性進行評價，旨在通過對4種樹種的抗旱性研究，更好的掌握其抗旱特點，指導實踐工作。

1 試驗地概況

試驗地位于烏蘭察布市國家農業保障園區，地處40°01′N，113°10′Ｅ，屬典型中溫帶大陸性季風氣候。年均風速2.2～2.5 m/s，八級以上大風50～

80天，大風日數多，年平均氣溫4.4℃，降水量少，年平均降水量384 mm，氣候干燥。試驗地面積約0.3 hm2，基地土質以輕壤土和沙壤土為主。

2 試驗方法

2. 1 造林試驗

2022年3月，在試驗地劃定種植區域，經過放線、整地、撒基肥、旋地、做畦等準備工作，4月定植2～3年生花楸、忍冬、茶條槭、遼東櫟幼苗，株行距為0.8 m×0.8 m，造林面積分別為花楸1.5畝、忍冬1.5畝、茶條槭1.5畝、遼東櫟1畝，并進行澆水（各樹種的澆水量相同）、除草等撫育工作。

2. 2 生理指標檢測

8月1日開始停止澆水，待田間持水量達到45%～50%左右時，測定各樹種的生理指標，具體操作為：每個樹種隨機選取10株長勢良好的植株，每個植株葉片均勻混合裝入液氮瓶并密封，及時送到實驗室（葉片采自于樹冠上部、中部和下部的東、西、南、北四個方向）。脯氨酸（Pro）采用茚三酮比色法測定，可溶性糖（SS）采用蒽酮比色法測定，可溶性蛋白（SP）采用考馬斯亮藍G-250染色法測定，超氧化物歧化酶（SOD）采用氮藍四唑法測定，過氧化物酶（POD）采用愈創木酚法測定，過氧化氫酶（CAT）采用紫外吸收法測定，葉綠素（Chlorophyll，Chl）含量采用乙醇法測定[ 6 - 8 ]。

2. 3 數據分析方法

測定數據采用Microsoft Excel 2010和SPSSS17.0軟件進行處理和分析。運用隸屬函數計算出不同樹種各項指標的平均隸屬函數值，平均隸屬函數值越大，表示該樹種綜合各項指標的抗旱性越強。

隸屬函數公式：u（Xij）=（Xij-Ximin）/（Ximax-Ximin）

式中，u（Xij）為i物種j指標的隸屬函數值；Xij為i物種j指標的測定值；Ximax和Ximin分別為指標的最大值和最小值。

3 結果與分析

3. 1 4種優良鄉土樹種滲透調節物質

可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白是植物重要的滲透調節物質，為植物提供能量，提高細胞信號傳遞和細胞質濃度，進而提高植物抗旱性[ 9 ]，可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白含量越高，植物的抗旱性越強。由表1可知，忍冬的可溶性糖含量最大，可溶性糖含量依次是茶條槭<遼東櫟<花楸<忍冬，各樹種間可溶性糖含量差異顯著；遼東櫟脯氨酸含量最大，忍冬最小，脯氨酸含量依次是忍冬<花楸<茶條槭<遼東櫟，花楸和茶條槭之間無統計學意義；可溶性蛋白含量依次是花楸<茶條槭<遼東櫟<忍冬，忍冬的可溶性蛋白含量最大。

3. 2 4種優良鄉土樹種抗氧化物酶活性

抗氧化酶通過清除植物體內活性氧，減少由干旱引起的氧化脅迫對植物造成的不良影響，從而提高植物的抗旱性[ 10 ]。由表2可知，不同樹種抗氧化物酶的含量相差較大。SOD是植物細胞中內源活性氧清除關鍵酶之一，可以控制膜質過氧化，保護膜結構減少膜系統的傷害，從而使植物在一定程度上減緩、忍耐、抵抗逆境脅迫。忍冬的SOD含量最大（1 132.59 U/g），最小的是茶條槭506.02 U/g，茶條槭和遼東櫟的SOD相差不大；忍冬的POD含量最大，為1 110.45 U/g，茶條槭和遼東櫟相差不大；CAT是在植物體內廣泛分布的一種活性氧清除酶，其主要作用之一是催化降解，同時它還參與植物體內的多種生理代謝反應。CAT含量最大的是忍冬，最小的為茶條槭，花楸和遼東櫟的含量相差不大，忍冬的3種不同抗氧化酶含量均較高，整體呈現出較強的抗旱性。

3. 3 4種優良鄉土樹種葉綠素含量

葉綠素作為光合作用的主要參與者，干旱條件下由于植物葉片缺水，不但影響葉綠素的生物合成，而且加快已形成的葉綠素分解[ 11 ]。Chla含量最高的是忍冬，且顯著高于其他樹種；Chla含量最小的是遼東櫟，各樹種Chla含量依次是遼東櫟＜茶條槭＜花楸＜忍冬。各樹種Chlb含量特點和Chla相同。

3. 4 4種優良鄉土樹種隸屬函數和抗旱性評價

樹種抗旱性強弱由多個生理指標共同決定，單一指標評價樹種的抗旱性較為片面，有時同一樹種不同生理指標所反應的抗旱性強弱差距較大，因此需要對各指標進行綜合分析，得出各樹種的平均隸屬函數，更全面、更客觀的得出不同樹種的抗旱性強弱[ 12 - 13 ]。

各樹種的平均隸屬函數值由大到小依次是忍冬0.70、花楸0.54、茶條槭0.38、遼東櫟0.37，抗旱性由強到弱依次是忍冬＞花楸＞茶條槭 ＞遼東櫟（表4）。

4 結 論

本文對烏蘭察布地區4種優良鄉土樹種的滲透調節物質、抗氧化酶活性和葉綠素共計10個指標進行分析。滲透調節物質分析得出，忍冬的可溶性糖、可溶性蛋白含量最高。抗氧化酶活性分析得出忍冬的SOD、POD和CAT含量最高，與其他幾種樹種相比，差異顯著，遼東櫟和茶條槭的SOD差異不顯著。忍冬的脯氨酸含量最低，遼東櫟的脯氨酸含量最高，且與其他三種樹種相比差異顯著。葉綠素分析得出，忍冬的Chla、Chlb含量最高。本研究采用隸屬函數法綜合10個指標評價4個樹種的抗旱性，隸屬函數分析結果表明，各樹種抗旱性強弱排序為：忍冬＞花楸＞茶條槭＞遼東櫟。

參考文獻

［1］ 李付靜，? 蔣志榮 ，? 劉坤，? 等.? 蘭州九州臺4種植物的抗旱性指標測定及其相關性評價［J］.? 山東農業大學學報 （自然科學版）， 2015， 46（4）： 503 - 508.

［2］ 張飛，? 陳慧英，? 陳珊，? 等.? 干旱脅迫對夾竹桃光合特性的影響［J］.? 林業科技，? 2022， 47（5）： 18 - 22.

［3］ 張鳳媛，? 韋小蘭，? 曹科鑫，? 等.? 干旱脅迫下兩種石韋的生理響應及其抗旱性評價［J］.? 分子植物育種， 2023， 21（8）： 1 - 15.

［4］ 張夢飛，? 李爽，? 李運盛，? 等.? 9種綠化樹種幼苗抗旱性評價［J］.中國農學通報， 2022，38（20）：38-46.

［5］ 孫穎，? 孟儒，? 臧帥彤，? 等.? 干旱脅迫下3種地被植物的生理響應及其抗旱性評價［J］.? 分子植物育種， 2022， 20（12）： 4121 -

4128.

［6］ 楊鋒，? 劉晨，? 姜麗娟，? 等.? 蘋果屬植物抗旱性評價［J］. 西北農林科技大學學報（自然科學版），? 2020， 48（8）： 119 - 128.

［7］ 謝余初，? 齊姍姍，? 張影，? 等.? 甘肅白龍江流域主要生態風險源危險度綜合評價［J］.? 蘭州大學學報（ 自然科學版 ），? 2016， 52（5）： 634 - 638， 643.

［8］ 袁暉，? 李賢偉，? 林勇.? 基于遙感的四川省干旱河谷分布范圍區劃研究［J］.? 四川農業大學學報， 2013， 31（2）： 182 - 187.

［9］ 尹希龍，? 石楊，? 李王勝，? 等.? 甜菜幼苗光合生理對干旱脅迫的響應［J］.? 作物雜志， 2022， 211（6）： 152 - 158.

［10］ 薛玉振，? 張林，? 邊翠芳.? 干旱脅迫對刺槐幼苗生長及根系發育的影響［J］. 熱帶林業， 2022， 50（3）： 15 - 18.

［11］ 梁煒文，? 周紅英，? 楊景竣，? 等.? 干旱脅迫對落羽杉幼苗生理特性的影響［J］. 廣西林業科學， 2022， 51（4）： 489 - 493.

［12］ 張薈薈，? 甄世財，? 張一弓，? 等.? 12份苜蓿種質材料苗期抗旱性綜合評價［J］. 草業科學， 2014， 31（4）： 737 - 743.

［13］ 王 瓊，? 宋桂龍，? 韓烈保，? 等.? 5種野生護坡植物的抗旱綜合性評價［J］. 福建農林大學學報（自然科學版）， 2008， 37（2）： 153 - 157.