顶果木的耐旱性评价

顶果木的耐旱性评价
郝建;马小峰;谌红辉;刘志龙;陈建全;郭文福
【摘要】为评价顶果木(Acrocarpus fraxinifolius)的耐旱性,采取模拟自然极度干旱条件方法,利用盆栽方式,研究顶果木在干旱胁迫期间的生长量、植株体水分分布.结果表明,停止供水后第1～16天的土壤含水量降幅较大,顶果木地径和苗高生长增幅出现明显的下降趋势,地茎生长的降幅尤为明显.干旱胁迫出现在第13天之后,干旱胁迫的临界土壤含水量为20％；结合顶果木苗木生长指标分析,第21天的土壤含水量(12.99％)可能已经达到顶果木的萎蔫系数；顶果木的地上部分对外界的水分环境状况响应速度比地下部分快,顶果木叶片和根系的含水量与土壤含水量之间具有显著相关性,相关系数分别达到0.88和0.91,茎含水量与土壤含水量之间的相关系数达到0.97的极显著水平.
【期刊名称】《西北林学院学报》
【年(卷),期】2013(028)003
【总页数】4页(P63-66)
【关键词】顶果木;干旱胁迫;耐旱性;水分分布
【作者】郝建;马小峰;谌红辉;刘志龙;陈建全;郭文福
【作者单位】中国林业科学研究院热带林业实验中心,广西凭祥532600;凭祥出入境检验检疫局,广西凭祥532600;中国林业科学研究院热带林业实验中心,广西凭祥532600;中国林业科学研究院热带林业实验中心,广西凭祥532600;中国林业科学研究院热带林业实验中心,广西凭祥532600;中国林业科学研究院热带林业实验中心,广西凭祥532600
【正文语种】中文
【中图分类】S792.99
顶果木（Acrocarpus fraxinifolius），属国家三级重点保护树种，是苏木科顶果
木属落叶大乔木，树高40m以上，枝下高20m以上，胸径40～80cm，最粗达120cm以上［1］。

树干通直圆满，出材率高，特别适合培养大径材；材质轻韧，花纹美丽，心材淡红褐色，少开裂，较耐腐，可作上等家具用材，也是优质纤维用材；树干挺拔、树冠开阔，还可用作行道树、风景树或生态防护树种。

分布于广西西部、西南部，贵州西部和云南南部、西南部至西部；适应性较强，对土壤适应范围较广，在石灰岩山地或土山都能生长。

在广西龙州县石灰岩山地，22年生顶果
木树高达25.6m，胸径35.8cm，单株材积1.189 5m3［2］。

从1989年开始，对顶果木的生物学特性［3］、虫害［4］、育苗造林［5－7］、无性繁殖［8－9］、立地适应性［10－12］等均已有研究。

顶果木作为广西岩溶地区的优良造林树种之一，水分对其具有重要影响作用。

近年来，由于全球气候变化影响，局部地区易出现久旱等极端气候，对正常造林工作的开展带来一定困难。

同时，劳动力紧缺，造林季节劳动力不足，常导致造林工作滞后，错过雨季。

本研究开展顶果木耐旱性研究，评价其耐旱能力，为干旱地区或非湿润季节造林提供理论依据。

1 材料与方法
1.1 材料
长势一致的半年生顶果木轻基质容器苗，平均地径0.276cm，平均苗高23.60cm。

1.2 方法
参考蔡晓明［13］等、韩艳［14］的研究方法。

选取温室内100棵长势一致的半
年生顶果木轻基质容器苗，定植在∅40cm×（h）30cm育苗钵中，每钵一株，土壤为质地均匀的林地壤土。

前2周，统一正常供水，待苗木恢复正常生长后，停止供水。

此时随机抽取10株苗木，测量苗高、地径，同时测定育苗钵中土壤和植株根、茎、叶的含水量。

之后每隔5d测定1次，直至苗木出现枯死为止。

1.3 指标测量与测定
1.3.1 生长指标测量停止水分供应时和之后每隔5d，用钢卷尺测量苗木苗高生长量（cm，精确至0.1cm）。

用游标卡尺测量苗木地径生长量（cm，精确至
0.01cm）。

1.3.2 土壤和植株含水量测定土壤含水量测定，取洗净的编有号码的有盖铝盒，置（105±2）℃的烘箱中烘干，取出放入干燥器中冷却，天平称得其恒重（A）。

将约10.0g土样，均匀地平铺在铝盒中，准确称重（B）。

将敞开盖子的铝盒放入（105±2）℃的恒温烘箱中，盖放在铝盒旁侧烘6h。

将铝盒取出，盖上盖子，置铝盒于干燥器中20～30min，冷却到室温称重。

启开铝盒盖，再烘2h，冷却，称至恒重（C）。

式中：A：铝盒的重量（g），B：土样与铝盒的重量（g），C：烘干土与铝盒的重量（g）。

每次进行植株含水量测定时，随机抽取3株苗木，将单株苗叶、茎、根（去除土壤等杂质）分别分开，天平称鲜重。

然后置60℃烘箱烘10h，至恒重，天平称其干重。

2 结果与分析
2.1 水分胁迫后土壤含水量的变化动态
育苗杯内土壤含水量第1天为39.47%，然后递减到第21天的12.99%。

5次测
定结果之间存在极显著差异（F＝244.422，p＝0.000 1）。

从数据来看，第11
天到第16天土壤含水量降幅为10.72%，降幅最大（图1）。

图1 干旱胁迫后的土壤含水量Fig.1 Soil moisture content under drought stress
2.2 水分胁迫下顶果木植株生长量的动态变化
图2、图3所示，在水分胁迫处理期间顶果木苗高、地径增量分别出现先增加后降低的趋势。

第1个和第2个5d地径增量之间的差异不显著外，其余之间差异均为是极显著。

4个不同时间段内顶果木苗高增量之间存在极显著差异（F＝83.477，
p＝0.000 1）。

除第1个和第3个5d的苗高增量之间的差异不显著外，与其他
时间段以及其他时间段之间的差异均是极显著。

在停止供水后的第2个5d内苗高生长出现高峰增量为8.3cm，分别高于其他3个5d生长增量。

第3个5d增量开始下降，其增量是5.8cm，略高于第1个5d的苗高增量，说明生长开始受抑制的时间可能出现在第14天之后。

第16天之后顶果木的苗高生长增量仅为1.2cm。

2.3 水分胁迫下顶果木含水量的动态变化
顶果木的叶、茎、根的含水量随着水分胁迫时间的延长而不同程度的下降。

叶片含水量降幅较大，茎含水量降幅次之，根含水量降幅较小且缓慢。

顶果木叶、茎、根的含水量在水分胁迫不同时间段均存在极显著差异（叶：F＝15.768，p＝0.000 3，茎：F＝28.05，p＝0.000 1，根：F＝27.734，p＝0.000 1）。

叶片和茎的含水
量在第16天始维持在一个相对恒定水平，而同一时期根系的含水量相对较高（图4）。

所以，顶果木的地上部分（叶片与茎）相对于地下部分（根系）的含水量对水分胁迫响应速度较快。

可以直接测定地上部分含水量来考察顶果木的耐旱性。

图2 干旱胁迫后顶果木地径增量Fig.2 The ground diameter increment of
A.fraxinifolius under drought stress
图3 干旱胁迫后顶果木苗高增量Fig.3 Plant height increment of A.fraxinifolius
under drought stress
图4 干旱胁迫下顶果木苗木含水量的变化动态Fig.4 Dynamic of seedling moistrure content of A.fraxinifolius under drought stress
2.4 干旱胁迫下顶果木不同器官含水量与土壤含水量的相关性分析
顶果木植株含水量与土壤含水量之间呈正相关关系，其叶片和根含水量与土壤含水量之间具有显著相关性，茎含水量与土壤含水量之间的相关系数达极显著水平（表1）。

表1 顶果木苗木含水量和土壤含水量的相关性分析Table 1 Correlation analysis between seedling moisture content of A.fraxinifolius and soil moisture content注：＊p＜0.05，＊＊p＜0.01。

指标土壤含水量叶含水量茎含水量根含水量土壤含水量 1 0.88＊ 0.97＊＊ 0.91＊叶片含水量 0.88＊ 1 0.96＊＊ 0.96＊＊茎含水量 0.97＊＊ 0.96＊＊ 1 0.96＊＊根含水量 0.91＊ 0.96＊＊ 0.96＊＊1
3 结论与讨论
植物对环境的适应能力与环境的水分供应水平状况有关。

在其生长及发育过程中，经常会遇到水分胁迫情况［15］。

同种植物在一般情况下，植物体内含水量高低主要取决于土壤水分含量，植物不同生长期对水分的要求和适应能力也不同［16］。

在停止供水后的第11天到第16天内的土壤含水量降幅较大，顶果木地径和苗高生长增幅出现明显的下降趋势，地茎生长的降幅尤为明显。

干旱胁迫环境可能出现在第13天之后，此时的土壤含水量约20.0%。

结合顶果木苗木生长指标分析，第21天的土壤含水量降低到12.99%，可能已经达到顶果木的萎蔫系数。

在干旱胁迫期间，顶果木叶片含水量的降幅较大，茎的含水量降幅次之，根的含水量降幅最小而且缓慢。

顶果木叶片以及茎的含水量在第16天开始维持在一个相对恒定水平，而同一时期顶果木根系的含水量相对较高。

所以，顶果木的地上部分对
外界的水分环境状况响应速度比地下部分快。

一般耐旱性较强的植物的叶片含水量要比耐旱性弱的植物的高且稳定［17］。

所以，可以直接测定顶果木地上部分含
水量考察顶果木的体内的水分变化情况。

顶果木植株含水量与外界环境的土壤含水量之间呈显著或极显著生物正相关关系。

顶果木叶片以及其根系的含水量与外界环境的土壤含水量之间具有显著的相关性；顶果木茎的含水量与外界环境的土壤含水量之间具极显著相关。

本研究在停止供水后的第21天顶果木各种生理机能开始丧失，生长停止开始出现死亡。

然而在自然条件下，由于光照强度大、空气湿度小、空气流动速度快等因素，土壤水分的蒸发速度比试验控制条件下要快，一旦发生异常的长期干旱天气，顶果木在野外干旱条件下的正常生长的时间可能要缩短，其抗旱生长时间也会相应缩短。

【相关文献】
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