阜新市杨树造林常用品种的抗旱性研究

杨爱风

(辽宁省阜新市林业局,辽宁 阜新 123000)

阜新地处辽西北干旱半干旱地区，干旱是植物生长最大的制约因素。杨树是阜新地区普遍栽植的用材和生态树种，随着近年干旱程度的加强，选育抗旱性强的杨树品种成为林业科学研究的重中之重。

气孔是植物叶片与外界环境进行气体交换和蒸腾作用的重要通道[1]，气孔的形态和数量等特征参数直接影响植物蒸腾、光合等生理活动。许多旱生植物在干旱条件下，为了节约体内水分，可以通过使气孔加大密度或缩小孔径对干旱做出迅速反应。旱生植物气孔密度大可有效防止水分蒸腾。阜新地区生产造林常用杨树品种主要有小钻杨、群众杨、黑林1号、哲林4号、中绥12号、中荷64号6种。本文旨在通过对参试杨树各品种气孔特征、蒸腾速率和水分利用效率进行比较，分析出阜新地区抗旱性强的杨树品种。

1 研究地区自然概况

阜新市位于辽宁省西北部，气候属亚湿润半干旱大陆性季风气候。年均气温7.8 ℃，年有效积温(≥10 ℃)3 299～3 377 ℃，日照2 673～2 762 h·a-1；平均降水量450～540 mm，蒸发量1 560～1 783 mm，无霜期154 d。土壤以淋溶褐土、森林棕壤土和风沙土、草甸土为主。植被属蒙古、华北、长白三个植物区系汇区，以华北植物区系植物为主。植被类型以温带旱生植物群落为主，主要有蒙古栎林、辽东栎林、杂木林、油松林、春榆林、山杏矮林、榛子灌丛、酸枣荆条灌丛、胡枝子灌丛、土庄绣线菊灌丛以及菊科、大针茅、百合科、隐子草、百里香等群落。人工林以油松、樟子松、刺槐、柳树、杨树、紫穗槐及大扁杏、榆树、沙棘等用材林、经济林树种为主。

2 试验方法

选取阜新地区造林常用的群众杨、小钻杨、中荷64号、中绥12号、黑林1号、哲林4号进行试验，每个杨树品种设3块标准地，3次重复。

2.1 气孔观察

分别采集参试杨树品种树叶，采用FAA固定液，制作切片。将切片置于10×10倍光学显微镜下观测，每份材料随机选取10个观测点，计数网格尺内的气孔数，将其平均值换算成单位面积的气孔数，即为叶片的气孔密度。将切片置于10×40倍光学显微镜下用测微尺观测气孔器的长度和宽度，重复10次。

2.2 蒸腾速率和水分利用效率测定

用Li-6400型便携式植物光合作用仪测定。选择晴朗天气，在6：00—18：00时段，每隔2 h进行一次测量，每个品种选2年生扦插苗，5个同方位向阳叶片,每个叶片重复测定3次。

3 结果与分析

3.1 叶片气孔结构

观察结果表明，单位面积气孔个数，群众杨>小钻杨>中荷64号>中绥12号>哲林4号>黑林1号。小钻杨、中荷64号、中绥12号、哲林4号、黑林1号单位面积气孔个数分别是群众杨的79.3%、75.5%、71.6%、63.5%、58.2%。

表1 不同杨树品种叶片气孔特征

气孔长度，群众杨<小钻杨<中荷64号<中绥12号<哲林4号<黑林1号，小钻杨、中荷64号、中绥12号、哲林4号、黑林1号气孔长度分别比群众杨长15.9%、19.4%、21.4%、30.2%、40.5%。气孔宽度，群众杨<小钻杨<中荷64号<中绥12号<哲林4号<黑林1号，小钻杨、中荷64号、中绥12号、哲林4号、黑林1号气孔长度分别比群众杨宽29.5%、33.8%、38.1%、54%、64%。可见，从气孔密度和孔径来看，群众杨抗旱性最强，黑林1号最差。抗旱顺序从强到弱依次为群众杨、小钻杨、中荷64号、中绥12号、哲林4号、黑林1号。方差分析得出，在给定显著性水平α为0.05的前提下，气孔密度和孔径概率P值<0.05，故各品种气孔3个特征值都差异显著。

3.2 蒸腾速率和水分利用效率

植物水分利用效率通常以蒸腾系数来表示。蒸腾系数大，表明固定单位质量的CO2所需水分越多，植物的水分利用效率越低。水分利用效率的提高，增强了植物对干旱的耐受能力，有利于提高植物对干旱胁迫的抵御能力。

图1 不同品种蒸腾速率比较

图2 不同品种水分利用效率比较

从图2可以看出，蒸腾速率群众杨<小钻杨<中荷64号<中绥12号<哲林4号<黑林1号。水分利用效率和蒸腾速率表现出截然相反的规律。可见群众杨对水分胁迫的抵御能力最强，从强到弱依次为群众杨、小钻杨、中荷64号、中绥12号、哲林4号、黑林1号。

4 结论

4.1 在叶片气孔特征方面，气孔孔径越小、密度越大，植物抗旱性越强。6个杨树品种的抗旱性从强到弱依次为群众杨、小钻杨、中荷64号、中绥12号、哲林4号、黑林1号。

4.2 在蒸腾速率和水分利用效率方面，群众杨对水分胁迫的能力最强，6个杨树品种的抗旱性从强到弱依次为群众杨、小钻杨、中荷64号、中绥12号、哲林4号、黑林1号。