石漠化山区造林树种幼苗的抗旱性研究

石漠化地区是我国西南地区的一个典型生态脆弱区。土层浅薄，光山裸岩多，又加上季节性的干旱使得此地段的植被恢复相当困难。因此，恢复植被成了改善这些石漠化山区生态环境的关键环节。然而自然的植被恢复不能从根本上改善该地区的生态环境现状，所以，人工更新就成了改善该地区生态环境的主要手段。在人工更新过程中，由于降雨量少、热量充裕、蒸发量大等形成了该地区恶劣的自然条件。所以选取适宜于该地区抗旱性强的树种，成了恢复该地区生态环境的关键。银荆、滇楸和任豆都属于石漠化地区造林的主要树种。本研究以这3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。通过人工水分胁迫与土壤干旱胁迫两种方法，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：发芽速度与发芽时间、发芽势、胚轴和胚根长、气孔导度、蒸腾速率、SOD、POD、脯氨酸、可溶性蛋白、MDA等指标。通过这些指标对这三个树种的抗旱特性进行了全面而系统的研究和评价。得出的主要结论如下：1、采用不同浓度的PEG对3个石漠化地区树种种子萌发进行人工水分胁迫处理，结果表明，不同浓度PEG处理胁迫对种子的萌发均有一定的延缓作用；随着水势的下降，发芽率、发芽指数、活力指数总体呈下降趋势，不同树种变化趋势相似，但变化幅度有明显差异。2、3个树种幼苗在水分胁迫下生长和生物量发生了明显变化。总的趋势为，随土壤含水量的减少，3个供试树种幼苗的各项生长指标，如苗高、地径、总生物量均呈下降趋势。不同水分处理对银荆、滇楸和任豆的根系活力影响趋势也是相同，即：各树种幼苗的根系活力随土壤含水量的减少而呈现下将趋势。但在一定的水分范围内，这3个树种的根冠比（R／S）值均随土壤干旱程度加剧而增大。3、水分胁迫下，3个树种幼苗的Pn、Tr、Gs、WUE明显降低；COi／CO2和Tleaf-Tair值却明显升高。随着水分胁迫的加剧，影响尤为突出。结果表明，在轻度胁迫和中度胁迫下影响3个树种幼苗光合作用的因素既包括气孔因素也包括非气孔因素，但在严重和极度干旱时，非气孔因素占主导作用。4、干旱胁迫使滇楸、任豆和银荆的可溶性蛋白含量下降。任豆和银荆幼苗脯氨酸含量随着干旱胁迫时间的延长，呈上升的趋势，而滇楸恰好与之相反。干旱胁迫下，3个树种幼苗酶活性提高的早晚不同，而且SOD和POD酶在各个树种的贡献不同；干旱胁迫过程中，MDA含量的变化与SOD和POD酶活性呈一定的负相关性。