7个常见绿化树种的抗逆性研究

林阳

(辽宁省干旱地区造林研究所,辽宁 朝阳122000)

花曲柳(Fraxinus rhynchophylla)、黄栌(Cotinus coggygyia)、火 炬 树 (Rhus typhina)、山 杏(Prunus sibirica)、复叶槭(Acer negundo)、卫矛(Euonymus alatus)、五角枫(Acer truncatum)是造林绿化的常见树种。为了初步探讨这7个树种耐旱性和耐荫性的特点,设计了本项试验,希望能为区域适宜造林绿化树种的筛选提供理论依据。

1 研究区概况

试验设在辽宁省建平县富山镇西山试验园内(41°19′—42°24′N,119°15′—120°03′E),属于低山丘陵半干旱区,海拔460m,年均气温6.8℃,无霜期156d左右,年均日照时数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% ,年均蒸发量1700mm左右,土壤为淋溶褐土。

2 试验材料与方法

2.1 试验材料

花曲柳、黄栌、火炬树、山杏、复叶槭、卫矛、五角枫4年生苗木及其成熟龄叶片。

2.2 试验方法

选取7个树种健康的4年生苗木移植在育苗钵内,钵内用试验园内土壤装满。正常培育待苗木充分缓根后,对供试苗木正常灌水,每日测定土壤相对含水量情况,待土壤相对含水量分别达到25% 、15% 、5% 时进行叶片平均失水时间、累积失水率、相对含水量各项测定。待耐旱性试验完毕后,对所有供试苗木正常灌水,分别进行45% 、15% 、5% 透光率的遮阴处理,处理时间为2个月,2个月后测定不同树种各处理下的叶绿素a、b含量。计算方法如下:

随机取各供试树种的叶片8片左右,3个重复,在室内自然干燥,用万分之一的天平每隔3 h称质量1次,直到基本恒质量,记录失水时间和失水率。取鲜叶1.0 g左右,称质量后用蒸馏水浸泡24 h,再称饱和鲜质量,最后在105℃烘干8 h,称质量。

式中:W f—组织自然鲜质量(g);W d—组织干质量(g);W t—饱和鲜质量(g)

叶绿素a、b含量的测定参照高俊凤主编的《植物生理学实验指导》中的方法。

3 结果与分析

3.1 不同水分条件下各树种叶片相对含水量对比情况

平均失水速率相近的树种,叶片的相对含水量越高,抗脱水能力和抗旱性越强[1]。随着土壤相对含水量的降低,叶片的相对含水量下降幅度越小,证明叶片的吸水、保水能力越强。由图1可以看出随着土壤相对含水量的降低,各树种叶片的相对含水量表现出不同程度的降低。在25% 和15% 土壤含水量条件下,复叶槭、山杏、卫矛的叶片相对含水量较高,其次是花曲柳、黄栌、五角枫,含水量最低的是火炬树。在土壤含水量由25% 下降至15% 时,花曲柳、黄栌、火炬树叶片的相对含水量下降不明显,当土壤含水量进一步降至5% 时,火炬树、卫矛、黄栌、山杏叶片含水量下降的幅度很大,其中火炬树下降的幅度最大。五角枫、复叶槭、花曲柳下降幅度较小。由此可见,五角枫、复叶槭、花曲柳叶片应对干旱环境条件叶片的吸水、保水能力较强。

图1 不同水分条件下各树种叶片相对含水量对比图

3.2 不同水分条件下各树种叶片平均失水时间对比情况

叶片相对含水量大致相近的树种,其平均失水时间越长,说明该树种的失水速率越慢,其抗脱水能力越强,抗旱性越好。随着土壤相对含水量的降低,某一树种平均失水时间下降的幅度越小,说明该树种的保水力越好。由图1可以看出,随着土壤相对含水量的降低,各树种的平均失水时间表现出不同程度的下降。在不同水分条件下7个树种的平均失水时间长短排序基本一致。黄栌、复叶槭不同水分条件下失水时间均最长,其次是花曲柳、卫矛、五角枫,最短的是火炬树和山杏。黄栌、复叶槭、五角枫在土壤相对含水量分别为25% 和15% 时,叶片的平均失水时间没有明显的变化。叶片平均失水时间的长短与叶片的相对含水量及叶片本身的结构形态及保水能力有关。黄栌叶片表面角质层较厚,复叶槭叶表被有疏毛,推断与之较长的失水时间有关。火炬树叶片的平均失水时间相对较短,与其较低的相对含水量有关。黄栌和五角枫的含水量不是最高的,但是其失水时间较长,而复叶槭含水量最高,平均失水时间也最长,由此可推断,黄栌、复叶槭、五角枫具有较强的抗脱水能力。

图2 不同水分条件下各树种平均失水时间对比图

3.3 不同水分条件下各树种叶片累积失水率对比情况

叶片离体一段时间的累积失水率就是指该段时间叶片鲜质量累积减少的质量占刚离体时叶片鲜质量的百分比。在叶片相对含水量相近的情况下,某一树种叶片的累积失水率越低,表明该树种的抗旱能力越强[2,3],随着土壤相对含水量的降低,叶片的相对含水量也会有所下降,叶片失水量下降的幅度若大于叶片相对含水量下降的幅度,则叶片的累积失水率越低,其保水力越强。由图2可以看出,随着土壤相对含水量的下降,7个树种叶片累积失水率表现出不同程度的下降。五角枫、山杏、复叶槭、卫矛在土壤相对含水量为25% 和15% 时下降不明显,当土壤含水量降至5% 时,卫矛的累积失水率急剧降低。山杏、火炬树、黄栌和卫矛随着土壤含水量的降低叶片相对含水量下降的幅度很大,即使叶片失水量下降的幅度不大也很容易表现出累积失水率降低的现象,所以不能简单地根据其累积失水率下降的幅度来估测其抗脱水能力的强弱。花曲柳随着土壤含水量的降低,其叶片含水量下降幅度很小,但是其累积失水率下降幅度很大,说明其叶片失水量下降幅度很大,可推断其保水力很强。复叶槭和五角枫相对含水量下降的幅度要大于其叶片累积失水率下降的幅度,说明随着土壤含水量的降低,其叶片失水量下降的幅度较大,具有较好的保水能力。

图3 不同水分条件下各树种叶片累积失水率对比情况

3.4 不同遮阴条件下各树种叶绿素a/b值对比情况

叶绿素a/b含量比值可以反映植物耐阴性的强弱,耐阴性较强的植物,其叶绿素b含量高,叶绿素a/b含量比值降低。由图4可以看出,全光状态下黄栌叶绿素a/b含量比值最低,其次是五角枫,其他树种数值较为接近。随着遮阴强度的增大,透光率的降低,各树种叶绿素a/b含量比值是动态变化的。卫矛、花曲柳、复叶槭、火炬树各遮阴处理叶绿素a/b含量比值均低于全光状态下的数值,15% 透光率处理时的数值要高于45% 和5% 透光率的数值。复叶槭和火炬树45% 和5% 的处理数值大致相同,卫矛45% 处理的数值高于5% 的数值,而花曲柳刚好与其相反。五角枫15% 透光率处理数值最高,其次是45% 透光率,二者均高于5% 透光率处理和全光处理。黄栌是45% 透光率处理＞15% 透光率处理＞全光处理＞5% 透光率处理。山杏是全光＞5% 透光率处理＞45% 和15% 透光率处理。由此可见,卫矛、花曲柳、复叶槭和火炬树均表现出很好的耐阴性,黄栌和五角枫的耐阴性较差,山杏具有一定的耐阴性,但遮阴强度不宜过大。

图4 不同遮阴条件下各树种叶绿素a/b含量比值对比图

4 结论

各树种在不同水分条件下其叶片相对含水量、平均失水时间、累积失水率都呈现出不同的变化规律,变化程度也存在一定的差异,所以很难依据单一指标判断树种抗旱性的强弱。7个供试树种中,随着土壤相对含水量的降低,花曲柳、五角枫、复叶槭的叶片相对含水量下降幅度最小;黄栌、复叶槭、五角枫的叶片平均失水时间最长;花曲柳、五角枫、复叶槭的叶片失水量下降幅度最大,保水力最强。综合考虑,五角枫、花曲柳、复叶槭的抗脱水能力较强,是较为耐旱的树种。由不同程度遮阴试验可知,卫矛、花曲柳、复叶槭和火炬树表现出很好的耐阴性,黄栌和五角枫的耐阴性较差,山杏具有一定的耐阴性,但遮阴强度不宜过大。

参考文献:

[1]黄颜梅,张健,罗承德.树木抗旱性研究[J].四川农业大学学报,1997,15(1):49-54

[2]郑希伟,赵荣慧,宋秀杰.辽西地区主要造林树种抗旱性的研究[J].林业科学,1990,26(4):353-358

[3]史燕山,骆建霞,王煦,等.5种草本地被植物抗旱性研究[J].西北农林科技大学学报:自然科学版,2005,33(5):130-133