大叶女贞抗寒性及冬季叶片相对电导率变化研究

大叶女贞抗寒性及冬季叶片相对电导率变化研究
作者：林艳郭伟珍徐振华贾宗锴
来源：《天津农业科学》2012年第05期
摘要：以大叶女贞不同树龄、不同抗寒性或不同长势的植株叶片为材料，于2011年11月上旬至2012年3月中旬的每一节气内分别采样，测定叶片相对电导率，并在2012年4月初对每一采样树冬季受冻情况进行调查。

结果表明：不同树龄及不同抗寒性或长势的植株冬季叶片相对电导率具有不同的变化规律，相对电导率变化曲线可分为4种：“直线型”抗寒性最强，“凹曲线型”抗寒性较强，“抛物线型”抗寒性略强，“半抛物线型”抗寒性差。

大叶女贞在相对电导率达到89.15%时，仍未损害细胞膜的渗透调节能力。

树龄是影响抗寒性的重要因素，22～25年生优树冬季抗寒性最强，22～25年生普通树次之，10～12年生优树抗寒性亦略强，10～12年生普通树抗寒性一般，10年以上受冻树抗寒性差，2年生苗抗寒性最差。

关键词：大叶女贞；叶片相对电导率；抗寒性
中图分类号：Q949.776.2 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006—6500.2012.05.037 Cold Resistance and Change of Relative Leaf Conductivities of Ligustrunlucidum Ait in Winter LIN Yan1，2， GUO Wei—zhen1，2， XU Zhen—hua1， JIA Zong—kai1
（1. Hebei Institute of Forestry Science， Shijiazhuang， Hebei 050061，China； 2. Hebei Engineering and Technology Center of Forest Improved Variety， Shijiazhuang， Hebei 050061，China）
Abstract： With the leaves from the tree of different age， different cold resistance or growing state of Ligustrunlucidum Ait as the study materials， relative leaf conductivities were measured in every solar term from the early November， 2011 to the middle of March，2012， and frozen injury of every sampling tree was investigated in the early April，2012. The results showed that change rules of relative leaf conductivities in different samples were different. The change curves were divided 4 types：“linear type” was the strongest in cold resistance，“concave curve type” was the second，“parabola type” was the third，“semi—parabola type” was the worst. osmoti c regulation of cell membrane was not harmed even though the relative leaf conductivity had reached 89.15%. Tree—age had the most important influence on cold resistance. The cold resistance of plants： superior trees of 22～25 years old were the strongest， common trees of 22～25 years old were the second，superior trees of 10～12 years old were the general， the frost susceptible trees over 10 years old were weak， the shoot of 2 years old were the worst.
Key words： Ligustrunlucidum Ait；relative leaf conductivity；cold resistance
大叶女贞（Ligustrunlucidum Ait）为木犀科女贞属常绿阔叶乔木，其枝叶茂密，叶片光洁亮绿，可作为行道树，亦可孤植或丛植形成庭荫树或片林，是城市园林的中坚树种；此外，大叶女贞果实女贞子，是我国传统的中药材，应用十分广泛。

大叶女贞原产亚热带地区，我国栽培以长江以南为主，随着北方城市绿化的发展，大叶女贞已引种到河北省石家庄、北京等地。

大叶女贞在北方生长，冬季经常出现较严重的冻害，不同年龄及不同的个体受冻程度存在很大差异，为筛选出适合北方生长的优良抗寒植株，在对石家庄市栽植的大叶女贞进行全面调查的基础上，对大叶女贞冬季叶片电导率的变化进行了研究，以便为筛选优良植株、培育抗寒类型提供科学依据。

1 材料和方法
试验材料为大叶女贞不同年龄、不同抗寒性单株的叶片，年龄分别是2年生苗及10～12年生、22～25年生的行道树。

根据其生长情况将2年生苗划分为“优势苗”、“普通苗”及“幼小苗”3类；在行道树中，根据前期的调查结果，按其冬季受冻情况不同，又划分为抗寒性强的“优树”、抗寒性一般的“普通树”及抗寒性差的“受冻树”3类。

“优树”为生长健壮，无冻害的优良单株；“普通树”为长势一般，无冻害或仅叶片及枝条有轻度冻害的植株；“受冻树”为主干遭受严重冻害的植株。

从2011年11月上旬的“小雪”至2012年3月中旬的“惊蛰”，在每一节气内分别采样1次，行道树的每一类别选取有代表性的采样单株5株，从东、西、南、北4个方向采取其一年生枝上的叶片；2年生苗每一类型分别选取20株进行采样。

2012年4月初对冬季每一采样树越冬的受害情况进行观测，在每一采样树上选取30个有代表性的叶片，观测其受冻情况，同时选取5个有代表性的侧枝，观测其叶片宿存情况及抽梢情况，2年生苗全苗观测。

统计出每一取样树（苗）叶片受冻率、叶片宿存率、枝条抽梢长度及枝条总长度；分别计算出每一调查类型的平均叶片受冻率、平均叶片宿存率及平均枝条抽梢率。

叶片受冻率=受冻面积在1/3以上的叶片数/观测叶片数，叶片宿存率=宿存叶片数/叶片及叶痕总数，枝条抽梢率=枝条抽梢长度/枝条总长度。

将采回的叶片用直径为0.8 cm的打孔器取样，每份称质量1 g，重复3次；将待测材料放入25 mL烧杯中，加入蒸馏水至20 mL，在25 ℃恒温箱中浸提处理16 h，然后用DS—Ⅱ型电导率仪测其电导值作为初电导，再将各待测材料在98 ℃水浴锅中放置0.5 h后，自然冷却至室温，测其电导值为终电导。

最后根据电导率计算公式算出相对电导率：相对电导率=初电导值/终电导值×100%。

2 结果与分析
相对电导率的变化可以反映植物细胞膜的伤害程度，可以作为各种树木抗逆性的指标，并且可作为抗寒性大小的重要指标应用。

石家庄市不同年龄不同抗寒性个体大叶女贞冬季电导率变化及越冬时的植株受冻情况。

2.1 不同年龄植株冬季叶片相对电导率的变化及受冻表现
植株年龄是影响抗寒性的最重要因素，由表1可见，2年生苗在11月9日时无论长势如何，其电导率均低于10～12年及22～25年生的植株；但随着温度的持续降低，其电导率升高较快，到1月11日，2年生优势苗、普通苗及幼小苗的电导率分别为81.42%、83.56%和
91.67%，明显高于22～25年生及10～12年生的优树及普通树；到1月30日，2年生苗的电导率均已达到95%以上，此时叶片已遭受严重冻害，频临死亡，而10～12年生树，除少数冻害较重的受冻树植株电导率为94.05%外，绝大部分植株电导率仍在84%以下，22～25年的植株电导率均在79%以下；到2月16日，此时冬季最寒冷的时期已过，气温开始逐渐回升，绝大多数2年生植株的电导率已达到100%，大多数10～12年生植株的电导率亦在96%以上，而大多数22～25年生植株的电导率仍在39%以下。

综上所述，树龄越大，随着温度的降低电导率增高的速度越慢，电导率值达到89%以上出现的时间越迟，电导率在89%以上的植株所占的比例越少。

不同的年龄不仅在叶片相对电导率的变化上存在很大差异，在叶片受冻表现上也存在很大不同。

随着树龄增加，叶片受冻率显著减少，2年生普通苗的叶片受冻率达100%，10～12年生普通树的叶片受冻率为62.5%，22～25年生普通树的叶片受冻率为25.6%；不同树龄普通树的叶片宿存率差异不大，均在70%～88%之间，绝大多数植株叶片虽然受冻甚至死亡，但其叶片仍宿存在树上；不同树龄枝条抽梢率亦表现出很大差异，2年生苗的平均枝条抽梢率为100%，10～12年生的平均枝条抽梢率亦明显高于22～25年的植株。

2.2 不同抗寒性植株冬季叶片相对电导率的变化及受冻表现
树龄相同抗寒性不同的植株冬季叶片相对电导率的变化亦存在很大差异，图1～3分别为3种不同树龄不同抗寒性或不同长势的植株冬季叶片相对电导率的变化趋势。

22～25年生优树、普通树及受冻树冬季相对电导率呈现不同的变化趋势，优树冬季相对电导率始终处于较低水平，其变化曲线几乎为一条直线；而普通树的相对电导率在1月30日以前变化较平稳，其电导率值比优树略高，1月30日以后则呈较明显的上升趋势；受冻树在11月9日至12月29日期间，其相对电导率变化比较平稳，12月29日以后则呈明显的上升趋势，其电导率测定值在11月9日第一次测定时即在45%以上，明显高于优树和普通树， 2月16日以后，已达91%以上。

呈现的是10～12年生优树、普通树及受冻树冬季相对电导率的变化趋势，10～12年生优树的相对电导率在1月11日之前变化较平稳，始终处于较低水平，1月11日至2月16日呈显著的上升趋势，2月16日以后又呈现出明显的下降趋势；受冻树的相对电导率在12月13日之前变化较平稳，其测定值比优树及普通树略高，12月13日至1月30日呈显著的上升趋势，1月30日以后其电导率始终在94%以上；普通树相对电导率的变化趋势在2月16日以前与优树的变化趋势相似，2月16日以后则与受冻树基本一致。

不同抗寒性植株在冬季的受害表现上也不相同，且和树龄存在一定的关系，22～25年及10～12年优树的平均叶片受冻率均为0，显著低于普通树及受冻树，优树的平均叶片宿存率均在95%以上，明显高于普通树和受冻树，平均枝条抽梢率亦显著低于普通树及受冻树，而不同长势的2年生苗平均叶片受冻率及平均枝条抽梢率均为100%，平均叶片宿存率均在70%以上，差异不大。

2.3 电导率变化与植株抗寒性的关系
从不同树龄及不同抗寒性或不同长势植株冬季相对电导率的变化曲线可见，冬季电导率的变化和植株的抗寒性存在密切的关系，从曲线的变化规律上看，可将相对电导率的变化曲线划分为4种类型。

第一种类型为“直线型”，如22～25年生优树的相对电导率变化曲线，其整个冬季电导率变化不大，且始终处于较低的状态，这种变化曲线说明随着温度的降低及回升，对植物体的相对电导率几乎没有影响，说明此种类型的植株抗寒性最强。

第二种变化类型为“凹曲线型”，这种变化类型降温初期基本为直线，后期为缓慢上升的凹型曲线，如22～25年生普通树的变化曲线，这种变化曲线说明气温下降的初期对植物体的电导率影响不大，但随着气温的持续降低及回升，植物体的细胞膜开始进行渗透调节，此时部分电解质外渗，相对电导率缓慢升高，具有这种变化曲线的植株抗寒性较强，这是因为虽然冬季气温的降低与回升对植物体的细胞膜产生了一定胁迫，但这种胁迫植物体可通过自身的渗透调节加以解决，以保证植物细胞在温度变化的情况下处于正常的代谢状态；从22～25年生普通树的变化曲线上看，相对电导率的升高主要是在2月16日以后，说明气温持续下降后在回升的时期对细胞膜的影响更大。

第三种变化类型为“抛物线型”，这种类型降温初期基本为直线，后期为抛物线，如10～12年生优树的变化曲线，变化曲线说明初期的降温对植株的影响不大，但随着温度的不断降低及降温时间的持续增加，细胞膜开始出现急剧的渗透调节，此时电解质大量外渗，相对电导率显著增加，植物体通过渗透调节不断平衡低温胁迫对其造成的不良影响，随着最低温度已过，气温逐渐回升，低温胁迫逐渐减弱或消失，植株的相对电导率也显著降低，具有这种变化曲线的植株抗寒性略强，这是因为在降温及回温的过程中，植物体通过较大幅度的渗透调节作用，最终使低温的不良影响得以平衡。

从表1可见，10～12年生优树相对电导率在2月16日达到最高值89.15%，但随着后期温度的回升，相对电导率又开始显著降低，说明在89.15%的电解质外渗的情况下，并未损害细胞膜的调节能力。

第四种变化类型为“半抛物线”型，这种变化类型在降温初期为直线或小山脊线，后期呈现只升不降的半抛物线，2年生苗受冻树、10～12年的普通树均属此种类型；冬季相对电导率具有这种变化类型的植株抗寒性最差，这是因为虽然初期降温对植物体影响不大，但随着温度的持续降低及回升，植物体不断通过细胞膜进行渗透调节作用，但最终细胞膜受损，渗透调节作用丧失，此时细胞质大量外渗，最终相对电导率持续上升到95%以上甚至100%，叶片的外部表现为干枯死亡。

即使是属于同一种类型的变化曲线，不同植株间叶片相对电导率也存在一定的差异，在降温的过程中，叶片相对电导率上升越晚、上升速度越慢、最大电导率值越低的植株，其抗寒性越强。

3 结论
（1）大叶女贞冬季叶片相对电导率的变化能够反映出植株抗寒性的大小，可作为抗寒性筛选的指标。

（2）不同树龄及不同抗寒性或长势的植株冬季叶片相对电导率具有不同的变化规律，可将相对电导率的变化类型划分为4种，具有“直线型”变化规律的植株抗寒性最强；具有“凹曲线型”变化规律的植株抗寒性较强，具有“抛物线型”变化规律的植株抗寒性略强，具有“半抛物线型”变化规律的植株抗寒性差。

（3）大叶女贞在相对电导率达到89.15%时仍未损害细胞膜的渗透调节能力。

（4）相对电导率反映出的抗寒性与植株实际的受冻情况基本一致，不同植株冬季抗寒性22～25年生优树最强、22～25年生普通树次之、10～12年生优树抗寒性略强、10～12年生普通树抗寒性一般、10年以上受冻树抗寒性差，2年生苗无论是优势苗、普通苗或幼小苗，叶片及主干的受冻率均达到100%，抗寒性最差。

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