白龍江干旱河谷4種灌木的抗旱生理動態變化初探

謝 飛

（甘肅省白龍江林業管理局林業科學研究所，甘肅 蘭州 730070）

白龍江干旱河谷4種灌木的抗旱生理動態變化初探

謝 飛

（甘肅省白龍江林業管理局林業科學研究所，甘肅 蘭州 730070）

白龍江屬于長江支流嘉陵江的分支，發源于我國西部生態環境較為惡劣的甘肅地區，加之近年來水土流失嚴重，滑坡、泥石流等地質災害頻發，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變化進行研究，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，隨著季節改變在抗旱生理動態方面發生的變化進行分析。

白龍江；干旱河谷；灌木；抗旱生理動態變化

1 試驗內容

1.1 試驗場地概況、材料和方法

白龍江發源于甘肅地區，全長約600 km， 是長江水系中一個主要的二級支流，其流經地域十分廣闊，具有較大的落差，位于東經 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，白龍江地區的年均氣溫通常為13～16.5℃，部分地區能夠達到6.7～20℃，無霜期為149～280 d，年蒸發量為1 740～2 122 mm，年平均降水量為300～500 mm。由于白龍江地區的氣候條件十分復雜，尤其干旱缺水，因此，植物結構較為單一，主要具有叢生、葉小、低矮等特征，以此來減少水分的蒸發。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，將它們在生長季節時于9：00 AM進行采集，取材后迅速裝入材料袋中帶回實驗室，選擇較為優質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中，并且加入液氮進行速凍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、含水量等信息進行測定。

1.2 灌木抗旱生理指標的測定

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干法進行，例如，首先取15.0 g的鮮葉葉片，將其自然風干，之后每隔4 h進行一次失水率的測定，至恒重，以此來計算出1 d之內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 -風干后重量）/（原始重量-風干后恒重）×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，將樹葉去柄后進行稱重，然后將其放入蒸餾水當中浸泡，在飽和的情況下，利用105℃的高溫進行烘干，時長為8 h，再進行稱重，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 數據分析

在試驗結束之后，利用Excel表格將試驗數據記錄下來，并且對不同類型灌木的抗旱生理指標制作折線圖，以此來體現出其在生理季節中的動態變化，再結合動態折現圖采用對比法的方式，對植物的抗旱性進行分析，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的動態變化進行綜合評價，從而確定出對植物抗旱性產生影響的主要因素[1]。

2 試驗結果與分析

2.1 細胞膜透性

通過細胞膜的透性能夠體現出葉片的傷害度，樹木在干旱的狀態下，其內部的原生質將會受到破壞，細胞內的電解質滲透出來，致使電導率增加，主要呈現的趨勢為細胞膜的透性越強，樹木受到的傷害力度越大，其抗旱性就相應減少。通過4種灌木細胞膜透性的動態圖能夠看出，白刺花、鐵桿嵩在6月時細胞膜變得更大，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能夠通過含水量充分體現，組織代謝強度與含水量之間呈正比關系，與抗旱能力呈反比關系。根據葉片的含水量折線圖能夠清楚看出，白龍江地區的灌木在6月份表現出較大的含水量，在8月份時又呈現出回升趨勢，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、鐵桿嵩等相關灌木的表現為5—9月依次排列，其中4種灌木的生長季節表現為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、組織細胞結構以及形態解剖構造等多種特點的綜合影響，因此，從單一的指標中不能夠對林木抗旱的整體特征進行綜合評價，在日后的試驗過程中，應加強研究的角度，從而使最終的試驗結果變得更加全面和真實。

[1]嚴代碧.岷江上游干旱河谷區退化植被特征及其恢復重建的研究[D].北京：北京林業大學,2016.

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

1005-2690（2017）10-0135-02

S718.4

B

2017-09-08）

中央財政林業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生態保護等方面的研究。