乌兰察布地区4种优良乡土树种抗旱性评价

田稼穑

摘要：  本研究对花楸、忍冬、茶条槭、辽东栎的抗旱性进行了评价，选取乌兰察布地区优良乡土树种花楸、忍冬、茶条槭、辽东栎3～5年生苗木为研究对象，通过造林试验定植上述苗木并进行抚育管理，8月停止浇水，待田间持水量为45%～50%时，检测各树种的渗透调节物质、抗氧化酶活性、叶绿素等生理指标，并应用SPSS软件和隶属函数进行分析。结果表明，各树种的隶属函数值由大到小依次是忍冬0.70、花楸0.54、茶条槭0.38、辽东栎0.37；各树种的抗旱性强弱依次为忍冬＞花楸＞茶条槭＞辽东栎。

关键词：  树种；  抗旱性；  生理指标；  隶属函数；  评价

中图分类号：   S 718. 43               文献标识码：   A                文章编号：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项生理指标的共同影响，已有学者提出利用数学方法得出植物抗旱性的综合数值进行抗旱性的评价，目前对植物抗旱性评价的研究比较多，常见的主要是隶属函数法、抗旱性指数、模糊数学中的聚类分析和灰色关联度分析法、主成分分析法等方法[ 1 - 5 ]。在众多研究中未发现对花楸（Sorbus pohuashanensis）、忍冬（Lonicera maackii）、茶条槭（Acer tataricum）、辽东栎（Quercus wutaishansea）的抗旱性评价。

花楸、忍冬、茶条槭、辽东栎是乌兰察布地区的优良乡土树种，树型优美且具有较高的经济价值。花楸、忍冬春末夏初盛开白花，入秋红色的果实挂满枝头，果实具有食用和药用价值；茶条槭入秋叶色变红，摇曳生姿；辽东栎叶形奇特，这些树种的观赏价值极高。花楸、忍冬、茶条槭、辽东栎在我市分布较广，但人工繁育是一个盲点，没有成品苗供造林使用。本研究通过对上述几种树种为研究对象进行造林试验，测定其抗氧化酶活性、渗透调节物质、叶绿素等生理指标，运用SPSS软件和隶属函数对各树种的抗旱性进行评价，旨在通过对4种树种的抗旱性研究，更好的掌握其抗旱特点，指导实践工作。

1 试验地概况

试验地位于乌兰察布市国家农业保障园区，地处40°01′N，113°10′Ｅ，属典型中温带大陆性季风气候。年均风速2.2～2.5 m/s，八级以上大风50～

80天，大风日数多，年平均气温4.4℃，降水量少，年平均降水量384 mm，气候干燥。试验地面积约0.3 hm2，基地土质以轻壤土和沙壤土为主。

2 试验方法

2. 1 造林试验

2022年3月，在试验地划定种植区域，经过放线、整地、撒基肥、旋地、做畦等准备工作，4月定植2～3年生花楸、忍冬、茶条槭、辽东栎幼苗，株行距为0.8 m×0.8 m，造林面积分别为花楸1.5亩、忍冬1.5亩、茶条槭1.5亩、辽东栎1亩，并进行浇水（各树种的浇水量相同）、除草等抚育工作。

2. 2 生理指标检测

8月1日开始停止浇水，待田间持水量达到45%～50%左右时，测定各树种的生理指标，具体操作为：每个树种随机选取10株长势良好的植株，每个植株叶片均匀混合装入液氮瓶并密封，及时送到实验室（叶片采自于树冠上部、中部和下部的东、西、南、北四个方向）。脯氨酸（Pro）采用茚三酮比色法测定，可溶性糖（SS）采用蒽酮比色法测定，可溶性蛋白（SP）采用考马斯亮蓝G-250染色法测定，超氧化物歧化酶（SOD）采用氮蓝四唑法测定，过氧化物酶（POD）采用愈创木酚法测定，过氧化氢酶（CAT）采用紫外吸收法测定，叶绿素（Chlorophyll，Chl）含量采用乙醇法测定[ 6 - 8 ]。

2. 3 数据分析方法

测定数据采用Microsoft Excel 2010和SPSSS17.0软件进行处理和分析。运用隶属函数计算出不同树种各项指标的平均隶属函数值，平均隶属函数值越大，表示该树种综合各项指标的抗旱性越强。

隶属函数公式：u（Xij）=（Xij-Ximin）/（Ximax-Ximin）

式中，u（Xij）为i物种j指标的隶属函数值；Xij为i物种j指标的测定值；Ximax和Ximin分别为指标的最大值和最小值。

3 结果与分析

3. 1 4种优良乡土树种渗透调节物质

可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白是植物重要的渗透调节物质，为植物提供能量，提高细胞信号传递和细胞质浓度，进而提高植物抗旱性[ 9 ]，可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白含量越高，植物的抗旱性越强。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条槭<辽东栎<花楸<忍冬，各树种间可溶性糖含量差异显著；辽东栎脯氨酸含量最大，忍冬最小，脯氨酸含量依次是忍冬<花楸<茶条槭<辽东栎，花楸和茶条槭之间无统计学意义；可溶性蛋白含量依次是花楸<茶条槭<辽东栎<忍冬，忍冬的可溶性蛋白含量最大。

3. 2 4种优良乡土树种抗氧化物酶活性

抗氧化酶通过清除植物体内活性氧，减少由干旱引起的氧化胁迫对植物造成的不良影响，从而提高植物的抗旱性[ 10 ]。由表2可知，不同树种抗氧化物酶的含量相差较大。SOD是植物细胞中内源活性氧清除关键酶之一，可以控制膜质过氧化，保护膜结构减少膜系统的伤害，从而使植物在一定程度上减缓、忍耐、抵抗逆境胁迫。忍冬的SOD含量最大（1 132.59 U/g），最小的是茶条槭506.02 U/g，茶条槭和辽东栎的SOD相差不大；忍冬的POD含量最大，为1 110.45 U/g，茶条槭和辽东栎相差不大；CAT是在植物体内广泛分布的一种活性氧清除酶，其主要作用之一是催化降解，同时它还参与植物体内的多种生理代谢反应。CAT含量最大的是忍冬，最小的为茶条槭，花楸和辽东栎的含量相差不大，忍冬的3种不同抗氧化酶含量均较高，整体呈现出较强的抗旱性。

3. 3 4种优良乡土树种叶绿素含量

叶绿素作为光合作用的主要参与者，干旱条件下由于植物叶片缺水，不但影响叶绿素的生物合成，而且加快已形成的叶绿素分解[ 11 ]。Chla含量最高的是忍冬，且显著高于其他树种；Chla含量最小的是辽东栎，各树种Chla含量依次是辽东栎＜茶条槭＜花楸＜忍冬。各树种Chlb含量特点和Chla相同。

3. 4 4种优良乡土树种隶属函数和抗旱性评价

树种抗旱性强弱由多个生理指标共同决定，单一指标评价树种的抗旱性较为片面，有时同一树种不同生理指标所反应的抗旱性强弱差距较大，因此需要对各指标进行综合分析，得出各树种的平均隶属函数，更全面、更客观的得出不同树种的抗旱性强弱[ 12 - 13 ]。

各树种的平均隶属函数值由大到小依次是忍冬0.70、花楸0.54、茶条槭0.38、辽东栎0.37，抗旱性由强到弱依次是忍冬＞花楸＞茶条槭 ＞辽东栎（表4）。

4 结 论

本文对乌兰察布地区4种优良乡土树种的渗透调节物质、抗氧化酶活性和叶绿素共计10个指标进行分析。渗透调节物质分析得出，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，与其他几种树种相比，差异显著，辽东栎和茶条槭的SOD差异不显著。忍冬的脯氨酸含量最低，辽东栎的脯氨酸含量最高，且与其他三种树种相比差异显著。叶绿素分析得出，忍冬的Chla、Chlb含量最高。本研究采用隶属函数法综合10个指标评价4个树种的抗旱性，隶属函数分析结果表明，各树种抗旱性强弱排序为：忍冬＞花楸＞茶条槭＞辽东栎。

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