五树种的苗期抗旱特性研究
【摘要】：
五角枫（Acer mono Maxim Carr）、君迁子（Diospyros lotus Linn）、栾树（Koelreuteria paniculata Laxm）、苦楝（Melia azedarach）和刺槐（Robinia pseudoaacia Linn）都属于山东省干瘠山区造林的先锋树种。本研究以这五个树种的一年生实生苗为材料，研究它们的各自的抗旱特性。通过盆栽控水，进行干旱胁迫，然后测定它们的形态指标、生理生化指标的差异以及在干旱强度不断加强的情况下，这些指标的动态变化。测定指标包括：叶片水势、叶片的自然饱和亏、叶片保水力、气孔导度、蒸腾速率、SOD、CAT、POD、NR的活性、脯氨酸、可溶性蛋白、MDA、相对电导率、叶绿素含量、根冠比、相对生长率、根的分型维数及根丰度。通过这些指标对这五个树种的抗旱特性进行了全面而系统的研究和评价。研究表明：不同的树种的抗旱机理各不相同，各指标的动态变化也各不相同，每个树种的抗旱特性都有其各自的表达方式和具体的关键性指标。通过运用方差分析、最小二重法、相关分析和主成分分析等方法，探讨这些因子内在的相互关系，并筛选与各树种抗旱性密切相关的评价指标。
经研究发现：
1、与刺槐的抗旱能力密切相关的有SOD、可溶性蛋白、蒸腾速率和叶片的相对饱和亏、根冠比。
2、与苦楝的抗旱能力密切相关的有SOD和CAT、叶片保水力和蒸腾速率及可溶性蛋白。
3、与五角枫的抗旱能力密切相关的有脯氨酸、硝酸还原酶、根冠比。
4、与栾树的抗旱能力密切相关的有SOD、MDA、CAT与根冠比。
5、与君迁子的抗旱能力密切相关的有脯氨酸、MDA、可溶性蛋白、硝酸还原酶与叶绿素变化率、根冠比。
结果表明：与抗旱性联系紧密的公共通用指标有SOD、可溶蛋白及
WP=7
根冠比。所以可以得出初步结论，抗旱能力较高的树种一般具备以下特征：SOD活性较高、可溶蛋白含量高、根冠比值大。
通过比较各树种的所有指标的差异，也可以初步推断这五个树种不同的抗旱特点：苦楝和五角枫叶水势较高，蒸腾速率较高，气孔导度较大，苦楝表现尤为突出，其酶活性极高，渗透调节物质含量最高，通过这些可以降低水势，减小氧自由基的伤害，根系特别发达，可以迅速吸水补充水分的消耗。而刺槐和栾树则是叶水势较低，蒸腾速率小，气孔导度小、关闭早，通过减少水分蒸腾，来适应干旱的环境，这一点栾树表现尤为明显。而君迁子的叶水势较高，蒸腾速率较高，气孔导度较大，根系不发达，因此抗旱能力较低。
最后运用模糊数学对这些指标进行综合打分，可以比较出这五个树种的抗旱能力的大小，顺序为：苦楝五角枫栾树刺槐君迁子。需要说明的是这五个树种都是干旱山区造林的先锋树种，都具有较强的抗旱能力，因此它们的抗旱能力大小是相对而言的。
【关键词】：抗旱特性 树种 生理指标 干旱胁迫 【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：S718.4
【目录】：
- 中文摘要6-8
- 英文摘要8-11
- 英文缩略表11-12
- 1． 引言12-17
- 2． 材料与方法17-23
- 2．1 试验材料及试验设计17
- 2．2 试验地概况17
- 2．3 测定方法17-23
- 2．3．1 叶片水势17
- 2．3．2 叶片相对含水量和自然饱和亏17-18
- 2．3．3 叶片保水力18
- 2．3．4 蒸腾速率和气孔导度18
- 2．3．5 酶活性的测定18-20
- 2．3．5．1 SOD的活性测定18-19
- 2．3．5．2 CAT的活性测定19
- 2．3．5．3 POD的活性测定19
- 2．3．5．4 NR的活性测定19-20
- 2．3．6 渗透调节物质的测定20
- 2．3．6．1 脯氨酸的含量测定20
- 2．3．6．2 可溶性蛋白的含量测定20
- 2．3．7 MDA（丙二醛）的含量测定20
- 2．3．8 质膜相对透性的测定20-21
- 2．3．9 叶绿素含量的测定21
- 2．3．10 根冠比的测定21
- 2．3．11 根的盒维数的测定21-22
- 2．3．12 相对生长率的测定22-23
- 3. 结果与分析23-62
- 3．1 水势的日变化23-24
- 3．1．1 正常条件下各树种的日变化23
- 3．1．2 干旱条件下各树种的日变化23-24
- 3．2 叶片相对含水量和自然饱和亏24-25
- 3．3 叶片保水力25-26
- 3．4 气孔导度和蒸腾速率变化分析26-28
- 3. 5 蒸腾速率的分析28-30
- 3．6 酶活性的分析30-37
- 3．6．1 SOD活性变化的分析30-32
- 3．6．2 CAT活性变化的分析32-34
- 3．6．3 POD活性变化的分析34-35
- 3．6．4 NR活性变化的分析35-37
- 3．7 渗透调节物质的含量及分析变化37-41
- 3．7．1 脯氨酸含量的变化与分析37-39
- 3．7．2 可溶性蛋白含量的变化与分析39-41
- 3．8 MDA（丙二醛）的含量变化与分析41-43
- 3．9 相对电导率的变化43-45
- 3．10 叶绿素含量及比值45-47
- 3．11 根冠比的分析47-48
- 3．12 根的盒维树的分析48-49
- 3．13 相对生长率的分析49
- 3．14 各树种的8个生理生化指标和相对生长率的相关分析49-53
- 3．14．1 刺槐的8个生理生化指标和相对生长率的相关分析49-50
- 3．14．2 苦楝的8个生理生化指标和相对生长率的相关分析50-51
- 3．14．3 五角枫的8个生理生化指标和相对生长率的相关分析51-52
- 3．14．4 栾树的8个生理生化指标和相对生长率的相关分析52-53
- 3．14．5 君迁子的8个生理生化指标和相对生长率的相关分析53
- 3．15 主成分分析53-58
- 3．15．1 刺槐的主成分分析53-54
- 3．15．2 苦楝的主成分分析54-55
- 3．15．3 五角枫的主成分分析55-56
- 3．15．4 栾树的主成分分析56-57
- 3．15．5 君迁子的主成分分析57-58
- 3．16 抗旱能力评价58-62
- 3．16．1 模糊数学的评分法59-60
- 3．16．2 模糊数学的隶属函数法60-62
- 4． 讨论62-65
- 4．1 对于各树种苗期抗旱特性研究的控水方法的探讨62
- 4．2 抗旱性的研究方法应该和营林目的结合起来62-63
- 4．3 树种抗旱指标的筛选与数量化标准的讨论63
- 4．4 苦楝的抗旱特性63-65
- 5． 结论65-67
- 6． 参考文献67-77
- 7． 致谢77-78
- 8． 攻读学位期间发表论文情况78
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