赤皮青岡幼苗對干旱脅迫的響應與適應.pdf

1、赤皮青岡(Cyclobalanopsis gilva)是殼斗科(Fagaceae)青岡屬的常綠闊葉喬木，木材硬度高、密度大、紋理美觀，是兼具觀賞、綠化與用材等功能為一體的名貴硬木鄉(xiāng)土樹種。在赤皮青岡天然分布區(qū)域內(nèi)，頻繁的季節(jié)性干旱影響了赤皮青岡幼林的更新，再加上人為干擾，赤皮青岡成片天然林變得稀少。針對這一現(xiàn)狀，本研究以浙江慶元、湖南洞口和湖南靖州3個地理種源的赤皮青岡土培盆栽一年生實生幼苗為試驗材料，采用稱重法控制土壤含水量，研究了不

2、同程度的干旱脅迫對赤皮青岡幼苗形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化特性、生長及生物量分配的影響，并對不同種源的抗旱能力進行了綜合評價，旨在揭示赤皮青岡幼苗對干旱脅迫的適應能力、適應機理及種源間的差異，建立赤皮青岡幼苗抗旱評價體系為其資源選育和栽培管理提供理論依據(jù)。本研究的主要結(jié)果如下:
　　(1)赤皮青岡幼苗葉片的解剖結(jié)構(gòu)及葉綠體超微結(jié)構(gòu)對干旱脅迫產(chǎn)生了明顯的響應。受干旱脅迫，3個種源赤皮青岡幼苗葉片的總厚度和上、下表皮厚度顯著降低(P＜0.05)

3、，柵欄組織的變化因種源而異:浙江慶元和湖南靖州種源的柵欄組織厚度顯著降低(P＜0.05)，而湖南洞口種源無顯著變化。隨著干旱脅迫程度的增強，3個種源赤皮青岡葉下表皮呈現(xiàn)氣孔變小、氣孔密度增大的趨勢;葉綠體發(fā)生膨脹變形，基粒片層排列紊亂，結(jié)構(gòu)被破壞，大部分淀粉粒降解并發(fā)生融合，邊緣模糊不清。3個種源中，湖南洞口種源葉片總厚度、柵欄組織以及上、下表皮厚度變化最小，氣孔密度最大，而氣孔最小，葉綠體超微結(jié)構(gòu)受破壞程度最小。
　　(2)赤皮

4、青岡幼苗組織通過增加束縛水分含量、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量，調(diào)節(jié)保護酶活性及內(nèi)源激素含量以適應干旱脅迫。隨著干旱脅迫程度的加強，3個種源赤皮青岡幼苗的束縛水含量和束縛水/自由水比值顯著升高(P＜0.05)，可溶性糖和脯氨酸含量顯著增加(P＜0.05)，過氧化物酶(POD)和過氧化氫酶(CAT)活性隨著干旱程度增加而上升，中度干旱時達到最大值，重度干旱時，酶活性降低，相比而言，湖南洞口赤皮青岡在各干旱處理下始終保持較高的POD和CAT酶活性，并在

5、中度干旱時達到差異顯著水平(P＜0.05)。干旱處理還顯著降低了3個種源赤皮青岡幼苗葉片的吲哚乙酸、赤霉素、油菜素內(nèi)酯和玉米素含量，而使脫落酸和茉莉酸甲酯含量顯著增加(P＜0.05)。
　　(3)赤皮青岡幼苗的光合生理過程和關(guān)鍵指標也對干旱脅迫產(chǎn)生了顯著的響應。3個種源赤皮青岡幼苗的葉綠素a、葉綠素b含量和葉綠素a/b值在干旱脅迫下均顯著降低(P＜0.05);干旱脅迫還導致赤皮青岡幼苗的凈光合速率、蒸騰速率和氣孔導度下降，重度干旱

6、時，3個供試種源中，湖南洞口種源的凈光合速率相比對照降低的幅度最低，為28.47％(淅江慶元和湖南靖州種源分別為36.63％和31.82％)，并且差異顯著(P＜0.05)。不同干旱脅迫下，3個種源赤皮青岡幼苗的光響應曲線變化趨勢基本一致:光合有效輻射較低(PAR＜200 umol· m-2·s-1)時凈光合速率迅速增加，達到一定的光合有效輻射后，凈光合速率增幅漸趨平緩。
　　(4)赤皮青岡幼苗的株高生長、地徑生長、生物量分配等對干

7、旱脅迫產(chǎn)生了明顯的響應。3個種源赤皮青岡幼苗的株高和地徑生長量、總生物量增量隨干旱脅迫程度的增強呈下降的趨勢，而根部生物量增量占總生物量增量的百分比逐漸升高。與對照相比，重度干旱脅迫下浙江慶元、湖南洞口和湖南靖州種源根部生物量增量占總生物量增量的百分比分別上升了11.74％、17.50％和13.49％。
　　(5)運用主成分分析和隸屬函數(shù)法對3個種源赤皮青岡幼苗的抗旱能力進行綜合評價，結(jié)果是湖南洞口、湖南靖州和浙江慶元種源的綜合評