辽西地区三个常见树种的抗旱性的研究

2018-04-25任立学

山东林业科技 2018年1期

任立学

（辽宁省北票市生态公益林管理办公室，辽宁北票122100）

辽西地区气候干旱，土壤贫瘠，给当地丰富树种结构，营造混交林带来了极大地困难[1]，因此，选择适宜耐旱树种造林十分必要。云杉、侧柏和油松常被作为旱地造林的主要树种，为明确三种树种的辽西地区种植适应性，筛选该区域最佳沙地抗旱树种，试验从抗氧化酶活性和渗透调节物质两方面对云杉、侧柏和油松3个树种的抗旱生理指标进行了测定，并综合比较了3个树种对持续性干旱胁迫的响应能力。

1 材料与方法

1.1 试验地点与材料

试验地点为朝阳市某林场内进行，试验材料为1a的云杉、侧柏和油松幼苗。

1.2 试验设计

2016年8月，选取3个树种长势接近的盆栽苗各10盆，置于通风透气性良好的温室内，盆底垫好塑料薄膜。对所有供试树苗充分浇水待吸收后分别测定相应生理指标作为对照（CK），之后对所有苗木进行干旱胁迫处理，以4天为一个周期测定生理生化指标，每次测量完毕后浇500 mL水，共设计4个周期，即 5 d、10d、20d、30d[2]。

1.3 试验方法

抗氧化酶活性的测定：超氧化物歧化酶（SOD）活性的测定方法采用氮蓝四唑法[3]；过氧化氢酶（CAT）活性的测定方法采用紫外吸收法[3]。

渗透调节物质含量的测定：可溶性糖含量的测定方法采用蒽酮比色法[4]；可溶性蛋白含量的测定方法采用考马斯亮蓝法[3]，游离脯氨酸的测定方法采用碱基水杨酸法[3]。

2 结果与分析

2.1 干旱胁迫下3个树种的抗氧化酶活性变化

植物体内抗氧化酶系统对活性氧的清除能力是衡量植物抗旱能力的重要指标[5]，SOD和CAT是细胞膜脂过氧化作用中活性氧清除酶系统中的关键酶[6]，其活性的强弱直接反应植物的抗旱水平。本试验所测定的干旱胁迫条件下云杉、侧柏和油松叶片的SOD和CAT活性变化结果见图1和图2。

图1可以看出，随着干旱胁迫时间的延长，不同树种叶片的SOD活性基本上均呈现先升高后下降趋势，其中油松的SOD活性比较特殊，具体来看是“升—降—升—降”的趋势，并且3个树种达到峰值的时间有所差异，云杉出现峰值的胁迫持续时间是10d，侧柏是5 d，油松则在5d和20 d时均出现了峰值，表明油松对长期的干旱胁迫具有可持续的抗性，在3个树种抗性最佳；侧柏则在轻度胁迫条件下抗性较好，但随着胁迫处理的持续，抗性开始逐渐减弱；云杉的峰值比侧柏出现晚，能明其耐干旱程度处于三者之中的中等水平。

图2可以看出，3种树种叶片的CAT活性在持续干旱胁迫条件下均呈先上升后下降趋势，并且均在胁迫第5d后急剧增加，到10d出现了峰值，表明CAT在10d的干旱胁迫程度下，在清除活性氧自由基过程中发挥了重要作用。而随着胁迫天数的再度增加，3个树种的叶片CAT活性均呈现显著降低趋势，最终降幅的顺序是侧柏＞云杉＞油松，说明此种程度的干旱胁迫已经对CAT造成了损伤。

整体来看，在胁迫时间较短的条件下，3个树种叶片的SOD和CAT活性均呈上升趋势，表现了对干旱胁迫的积极响应，而在胁迫时间过长，干旱情况加重的条件下，SOD和CAT活性均明显下降，分析原因可能是由于植物体内水分严重亏缺，正常的生理活动受到制约，酶系统遭受破坏，这与3种植物的直观生长状态所表现出的结果一致。

图1 干旱胁迫对三种树种叶片SOD活性的影响

图2 干旱胁迫对三种树种叶片CAT活性的影响

2.2 干旱胁迫下3个树种的渗透调节物质含量变化

一般而言，植物的渗透调节能力越强，在胁迫条件下可溶性糖和可溶性蛋白渗透调节物质出现峰值越晚，其抗旱性也相对较强[6]。本试验测定的干旱胁迫下条件下云杉、侧柏和油松叶片中的渗透调节物质含量变化情况见图3、图4。在持续性干旱胁迫条件下，3个树种叶片的可溶性糖和可溶性蛋白渗透调节物质的含量均随着干旱胁迫天数的增加而升高，在持续胁迫时间最长时达到最大值。

图3 干旱胁迫对三种树种叶片可溶性糖含量的影响

图4 干旱胁迫对三种树种叶片可溶性蛋白含量的影响

比较而言，由图3可以看出，可溶性总糖含量增加幅度依次为油松＞云杉＞侧柏，但在不同胁迫时间条件下，不同树种的可溶性总糖含量增加幅度有所差异，例如在干旱胁迫时间较短时（5 d），侧柏的可溶性糖含量增加幅度最大，但随着胁迫天数增加，其对干旱胁迫的敏感度逐渐下降。图4可以看出，3种树种叶片的可溶性蛋白含量的增幅次序为油松＞云杉＞侧柏。