烏蘭察布地區(qū)4種優(yōu)良鄉(xiāng)土樹(shù)種抗旱性評(píng)價(jià)

田稼穡

摘要：? 本研究對(duì)花楸、忍冬、茶條槭、遼東櫟的抗旱性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，選取烏蘭察布地區(qū)優(yōu)良鄉(xiāng)土樹(shù)種花楸、忍冬、茶條槭、遼東櫟3～5年生苗木為研究對(duì)象，通過(guò)造林試驗(yàn)定植上述苗木并進(jìn)行撫育管理，8月停止?jié)菜镩g持水量為45%～50%時(shí)，檢測(cè)各樹(shù)種的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)、抗氧化酶活性、葉綠素等生理指標(biāo)，并應(yīng)用SPSS軟件和隸屬函數(shù)進(jìn)行分析。結(jié)果表明，各樹(shù)種的隸屬函數(shù)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(shù)種的抗旱性強(qiáng)弱依次為忍冬＞花楸＞茶條槭＞遼東櫟。

關(guān)鍵詞：? 樹(shù)種；? 抗旱性；? 生理指標(biāo)；? 隸屬函數(shù)；? 評(píng)價(jià)

中圖分類(lèi)號(hào)：? ?S 718. 43? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：? ?A? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：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(qiáng)弱受自身多項(xiàng)生理指標(biāo)的共同影響，已有學(xué)者提出利用數(shù)學(xué)方法得出植物抗旱性的綜合數(shù)值進(jìn)行抗旱性的評(píng)價(jià)，目前對(duì)植物抗旱性評(píng)價(jià)的研究比較多，常見(jiàn)的主要是隸屬函數(shù)法、抗旱性指數(shù)、模糊數(shù)學(xué)中的聚類(lèi)分析和灰色關(guān)聯(lián)度分析法、主成分分析法等方法[ 1 - 5 ]。在眾多研究中未發(fā)現(xiàn)對(duì)花楸（Sorbus pohuashanensis）、忍冬（Lonicera maackii）、茶條槭（Acer tataricum）、遼東櫟（Quercus wutaishansea）的抗旱性評(píng)價(jià)。

花楸、忍冬、茶條槭、遼東櫟是烏蘭察布地區(qū)的優(yōu)良鄉(xiāng)土樹(shù)種，樹(shù)型優(yōu)美且具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。花楸、忍冬春末夏初盛開(kāi)白花，入秋紅色的果實(shí)掛滿(mǎn)枝頭，果實(shí)具有食用和藥用價(jià)值；茶條槭入秋葉色變紅，搖曳生姿；遼東櫟葉形奇特，這些樹(shù)種的觀賞價(jià)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(gè)盲點(diǎn)，沒(méi)有成品苗供造林使用。本研究通過(guò)對(duì)上述幾種樹(shù)種為研究對(duì)象進(jìn)行造林試驗(yàn)，測(cè)定其抗氧化酶活性、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)、葉綠素等生理指標(biāo)，運(yùn)用SPSS軟件和隸屬函數(shù)對(duì)各樹(shù)種的抗旱性進(jìn)行評(píng)價(jià)，旨在通過(guò)對(duì)4種樹(shù)種的抗旱性研究，更好的掌握其抗旱特點(diǎn)，指導(dǎo)實(shí)踐工作。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于烏蘭察布市國(guó)家農(nóng)業(yè)保障園區(qū)，地處40°01′N(xiāo)，113°10′Ｅ，屬典型中溫帶大陸性季風(fēng)氣候。年均風(fēng)速2.2～2.5 m/s，八級(jí)以上大風(fēng)50～

80天，大風(fēng)日數(shù)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(yàn)地面積約0.3 hm2，基地土質(zhì)以輕壤土和沙壤土為主。

2 試驗(yàn)方法

2. 1 造林試驗(yàn)

2022年3月，在試驗(yàn)地劃定種植區(qū)域，經(jīng)過(guò)放線(xiàn)、整地、撒基肥、旋地、做畦等準(zhǔn)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(jìn)行澆水（各樹(shù)種的澆水量相同）、除草等撫育工作。

2. 2 生理指標(biāo)檢測(cè)

8月1日開(kāi)始停止?jié)菜镩g持水量達(dá)到45%～50%左右時(shí)，測(cè)定各樹(shù)種的生理指標(biāo)，具體操作為：每個(gè)樹(shù)種隨機(jī)選取10株長(zhǎng)勢(shì)良好的植株，每個(gè)植株葉片均勻混合裝入液氮瓶并密封，及時(shí)送到實(shí)驗(yàn)室（葉片采自于樹(shù)冠上部、中部和下部的東、西、南、北四個(gè)方向）。脯氨酸（Pro）采用茚三酮比色法測(cè)定，可溶性糖（SS）采用蒽酮比色法測(cè)定，可溶性蛋白（SP）采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法測(cè)定，超氧化物歧化酶（SOD）采用氮藍(lán)四唑法測(cè)定，過(guò)氧化物酶（POD）采用愈創(chuàng)木酚法測(cè)定，過(guò)氧化氫酶（CAT）采用紫外吸收法測(cè)定，葉綠素（Chlorophyll，Chl）含量采用乙醇法測(cè)定[ 6 - 8 ]。

2. 3 數(shù)據(jù)分析方法

測(cè)定數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010和SPSSS17.0軟件進(jìn)行處理和分析。運(yùn)用隸屬函數(shù)計(jì)算出不同樹(shù)種各項(xiàng)指標(biāo)的平均隸屬函數(shù)值，平均隸屬函數(shù)值越大，表示該樹(shù)種綜合各項(xiàng)指標(biāo)的抗旱性越強(qiáng)。

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

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

3 結(jié)果與分析

3. 1 4種優(yōu)良鄉(xiāng)土樹(shù)種滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)

可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白是植物重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，為植物提供能量，提高細(xì)胞信號(hào)傳遞和細(xì)胞質(zhì)濃度，進(jìn)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(qiáng)。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(shù)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(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)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(yōu)良鄉(xiāng)土樹(shù)種抗氧化物酶活性

抗氧化酶通過(guò)清除植物體內(nèi)活性氧，減少由干旱引起的氧化脅迫對(duì)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(shù)種抗氧化物酶的含量相差較大。SOD是植物細(xì)胞中內(nèi)源活性氧清除關(guān)鍵酶之一，可以控制膜質(zhì)過(guò)氧化，保護(hù)膜結(jié)構(gòu)減少膜系統(tǒng)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(nèi)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(shí)它還參與植物體內(nèi)的多種生理代謝反應(yīng)。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(xiàn)出較強(qiáng)的抗旱性。

3. 3 4種優(yōu)良鄉(xiāng)土樹(shù)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(shù)種；Chla含量最小的是遼東櫟，各樹(shù)種Chla含量依次是遼東櫟＜茶條槭＜花楸＜忍冬。各樹(shù)種Chlb含量特點(diǎn)和Chla相同。

3. 4 4種優(yōu)良鄉(xiāng)土樹(shù)種隸屬函數(shù)和抗旱性評(píng)價(jià)

樹(shù)種抗旱性強(qiáng)弱由多個(gè)生理指標(biāo)共同決定，單一指標(biāo)評(píng)價(jià)樹(shù)種的抗旱性較為片面，有時(shí)同一樹(shù)種不同生理指標(biāo)所反應(yīng)的抗旱性強(qiáng)弱差距較大，因此需要對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行綜合分析，得出各樹(shù)種的平均隸屬函數(shù)，更全面、更客觀的得出不同樹(shù)種的抗旱性強(qiáng)弱[ 12 - 13 ]。

各樹(shù)種的平均隸屬函數(shù)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(qiáng)到弱依次是忍冬＞花楸＞茶條槭 ＞遼東櫟（表4）。

4 結(jié) 論

本文對(duì)烏蘭察布地區(qū)4種優(yōu)良鄉(xiāng)土樹(shù)種的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)、抗氧化酶活性和葉綠素共計(jì)10個(gè)指標(biāo)進(jìn)行分析。滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)分析得出，忍冬的可溶性糖、可溶性蛋白含量最高?？寡趸富钚苑治龅贸鋈潭腟OD、POD和CAT含量最高，與其他幾種樹(shù)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(shù)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(shù)法綜合10個(gè)指標(biāo)評(píng)價(jià)4個(gè)樹(shù)種的抗旱性，隸屬函數(shù)分析結(jié)果表明，各樹(shù)種抗旱性強(qiáng)弱排序?yàn)椋喝潭净ㄩ保静钘l槭＞遼東櫟。

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