白龍江干旱河谷4種灌木的抗旱生理動態(tài)變化初探

謝 飛

（甘肅省白龍江林業(yè)管理局林業(yè)科學(xué)研究所，甘肅 蘭州 730070）

白龍江干旱河谷4種灌木的抗旱生理動態(tài)變化初探

謝 飛

（甘肅省白龍江林業(yè)管理局林業(yè)科學(xué)研究所，甘肅 蘭州 730070）

白龍江屬于長江支流嘉陵江的分支，發(fā)源于我國西部生態(tài)環(huán)境較為惡劣的甘肅地區(qū)，加之近年來水土流失嚴(yán)重，滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，因此在植樹造林方面存在較大的困難。為了對白龍江干旱河谷中灌木的抗旱生理動態(tài)變化進(jìn)行研究，對其中存活率較高的華西小石積、狼牙刺、酸棗以及河朔蕘花4種灌木，隨著季節(jié)改變在抗旱生理動態(tài)方面發(fā)生的變化進(jìn)行分析。

白龍江；干旱河谷；灌木；抗旱生理動態(tài)變化

1 試驗內(nèi)容

1.1 試驗場地概況、材料和方法

白龍江發(fā)源于甘肅地區(qū)，全長約600 km， 是長江水系中一個主要的二級支流，其流經(jīng)地域十分廣闊，具有較大的落差，位于東經(jīng) 102°46′～104°52′，北緯 33°04′～35°09′，在溫度、地形和降水等方面都具有明顯的垂直和水平差異。同時，白龍江地區(qū)的年均氣溫通常為13～16.5℃，部分地區(qū)能夠達(dá)到6.7～20℃，無霜期為149～280 d，年蒸發(fā)量為1 740～2 122 mm，年平均降水量為300～500 mm。由于白龍江地區(qū)的氣候條件十分復(fù)雜，尤其干旱缺水，因此，植物結(jié)構(gòu)較為單一，主要具有叢生、葉小、低矮等特征，以此來減少水分的蒸發(fā)。在植物類型中主要以草本植物和灌木為主，其余有少部分的森林植被分布，其中主要的灌木有華西小石積、狼牙刺、酸棗以及河朔蕘花等。

本次試驗主要研究的是灌木種刺旋花、鐵桿嵩、白刺花以及馬鞍羊蹄甲，將它們在生長季節(jié)時于9：00 AM進(jìn)行采集，取材后迅速裝入材料袋中帶回實驗室，選擇較為優(yōu)質(zhì)的部分利用蒸餾水洗凈，用濾紙將葉片上面的水分吸干；然后用剪刀將其剪碎并且混勻，利用萬分之一的天平秤取，保障每2 g裝入到一個材料袋當(dāng)中，并且加入液氮進(jìn)行速凍30 min；最后將這些材料分為兩批，一部分放入-20℃的冰箱中保存，另一部分放入-4℃的冰箱中保存，以備日后對葉片的水分保持能力、含水量等信息進(jìn)行測定。

1.2 灌木抗旱生理指標(biāo)的測定

1.2.1 鮮葉失水率測定

對于葉片失水率的測定可以采用自然風(fēng)干法進(jìn)行，例如，首先取15.0 g的鮮葉葉片，將其自然風(fēng)干，之后每隔4 h進(jìn)行一次失水率的測定，至恒重，以此來計算出1 d之內(nèi)葉片的累計失水量與總水量的比例，具體的計算公式為：

失水率（%）=（原始重量 -風(fēng)干后重量）/（原始重量-風(fēng)干后恒重）×100%

1.2.2 鮮葉虧缺度測定

對于葉片水分飽和虧缺度的計算可以使用吸水飽和法，將樹葉去柄后進(jìn)行稱重，然后將其放入蒸餾水當(dāng)中浸泡，在飽和的情況下，利用105℃的高溫進(jìn)行烘干，時長為8 h，再進(jìn)行稱重，具體的計算公式為：

相對虧缺度（%）=（飽和重量-原始重量）×（飽和重量-烘干后重量）×100%

1.3 數(shù)據(jù)分析

在試驗結(jié)束之后，利用Excel表格將試驗數(shù)據(jù)記錄下來，并且對不同類型灌木的抗旱生理指標(biāo)制作折線圖，以此來體現(xiàn)出其在生理季節(jié)中的動態(tài)變化，再結(jié)合動態(tài)折現(xiàn)圖采用對比法的方式，對植物的抗旱性進(jìn)行分析，并且做出初步判定。此外，可以利用綜合評分法的方式對林木的抗旱性及季節(jié)的動態(tài)變化進(jìn)行綜合評價，從而確定出對植物抗旱性產(chǎn)生影響的主要因素[1]。

2 試驗結(jié)果與分析

2.1 細(xì)胞膜透性

通過細(xì)胞膜的透性能夠體現(xiàn)出葉片的傷害度，樹木在干旱的狀態(tài)下，其內(nèi)部的原生質(zhì)將會受到破壞，細(xì)胞內(nèi)的電解質(zhì)滲透出來，致使電導(dǎo)率增加，主要呈現(xiàn)的趨勢為細(xì)胞膜的透性越強，樹木受到的傷害力度越大，其抗旱性就相應(yīng)減少。通過4種灌木細(xì)胞膜透性的動態(tài)圖能夠看出，白刺花、鐵桿嵩在6月時細(xì)胞膜變得更大，具體的排列順序為：白刺花，6月＞7月＞8月＞5月＞9月；鐵桿嵩，6月＞7月＞8月＞9月＞5月[2]。

2.2 葉片含水量的變化

植物的生理狀況指標(biāo)能夠通過含水量充分體現(xiàn)，組織代謝強度與含水量之間呈正比關(guān)系，與抗旱能力呈反比關(guān)系。根據(jù)葉片的含水量折線圖能夠清楚看出，白龍江地區(qū)的灌木在6月份表現(xiàn)出較大的含水量，在8月份時又呈現(xiàn)出回升趨勢，因此在5—9月的生長期間，灌木的含水量趨勢為“M”形。此外，刺旋花、鐵桿嵩等相關(guān)灌木的表現(xiàn)為5—9月依次排列，其中4種灌木的生長季節(jié)表現(xiàn)為5—9月依次排列。從物種方面來看，鐵桿嵩在此方面的表現(xiàn)較為明顯，5月的含水量為80.98%，6月的含水量為77.76%，7月的含水量為76.54%。此外的3種灌木葉片的平均含水量排列順序為白刺花＞刺旋花＞馬鞍羊蹄甲。

3 結(jié)束語

綜上所述，由于林木的抗旱性受到水分生理特征、組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)以及形態(tài)解剖構(gòu)造等多種特點的綜合影響，因此，從單一的指標(biāo)中不能夠?qū)α帜究购档恼w特征進(jìn)行綜合評價，在日后的試驗過程中，應(yīng)加強研究的角度，從而使最終的試驗結(jié)果變得更加全面和真實。

[1]嚴(yán)代碧.岷江上游干旱河谷區(qū)退化植被特征及其恢復(fù)重建的研究[D].北京：北京林業(yè)大學(xué),2016.

[2]孫輝,唐亞,趙其國,等.干旱河谷區(qū)坡耕地等高植物籬種植系統(tǒng)土壤水分動態(tài)研究[J].水土保持學(xué)報,2012（01）:84-87，103.

1005-2690（2017）10-0135-02

S718.4

B

2017-09-08）

中央財政林業(yè)科技推廣示范資金項目（[2015]ZYTG03）資助

謝飛(1987-)，男，漢族，甘肅蘭州人，碩士研究生，主要從事林木遺傳與干旱區(qū)生態(tài)保護(hù)等方面的研究。