荣俊冬刘娜翠高楠陈礼光郑郁善*

（1.福建农林大学林学院，福建福州350002；2.福建农林大学竹类研究所，福建福州350002）

干旱胁迫对沿海沙地引种观音竹的几个生理指标的影响*

荣俊冬1,2刘娜翠2高楠2陈礼光1,2郑郁善1,2*

（1.福建农林大学林学院，福建福州350002；2.福建农林大学竹类研究所，福建福州350002）

对福建省东山赤山国有防护林场沿海沙地引种的观音竹，进行正常供水、中度干旱胁迫、强度干旱胁迫3种处理，研究干旱胁迫对其生理指标的影响。研究结果表明：观音竹的质膜透性随着胁迫强度的增强和胁迫时间的延长而增加，胁迫强度越大，细胞膜受破坏越强，质膜透性也就越大；强度胁迫下叶绿体受到破坏，叶绿素含量下降明显，中度胁迫下竹子的叶绿体也受到破坏但程度较强度胁迫低；随胁迫强度增大，叶失水率也有增大的趋势；叶片相对含水量随着胁迫强度的增大、胁迫时间的延长而下降，水分饱和亏缺则与叶片相对含水量相反。

沿海沙地；观音竹；干旱胁迫

沿海防护林是海岸带生态系统中最基本的生物资源，主要目标是通过建立具有较高生产力和稳定协调的人工林生态系统，持续发挥效应[1]。木麻黄生长迅速，具有耐旱、抗贫瘠、耐盐碱和抗风沙等特性，是我国东南沿海防护林主要造林树种。但经过几十年的经营，目前沿海沙地木麻黄防护林存在着林分老化、生长衰退、树种单一、林带结构不理想、防护效能降低等问题[2]。因此增加沿海防护林树种多样性，实现沿海防护林可持续经营，成为海岸带防护林体系建设中一项迫切任务[3]。竹子自我繁殖能力强，地下茎相互盘结，可作为防风固沙的植被。沿海沙地引种竹子是增加防护林树种多样性的一种有效措施。通过引种，一些竹种在沿海防护林营造中已表现出良好的生长特性，试验初获成功[4]。干旱是东南沿海地区灾害性气候之一，季节性干旱比较明显，大规模的旱灾大约每11年一个周期[5]。观音竹是在沿海沙地竹子引种试验中生长良好的竹种。本文以沿海沙地引种的观音竹为研究对象，探讨干旱胁迫对其生理生化特性的影响，以期能为沿海地区竹林的合理经营提供科学依据。

1 试验地概况

试验地位于福建省漳州市东山县南部的赤山国有防护林场，东经117°18′，北纬23°24′-23°47′，属亚热带海洋性季风气候。全年太阳辐射总量439.6-544.3kJ，年日照时数1700-2400 h。年平均气温17-22℃；极端最高气温33.9-39.8℃，极端最低气温-3℃；降水集中于3-6月，占全年降水量的60-80%，10-12月干旱少雨，年平均降水量1103mm，年平均相对湿度为80%。沿海的降雨与台风影响程度关系密切，台风雨占降雨量的35%以上。土壤以滨海沙土为主，有均一性风积沙土，潮积沙土，红壤性风积，泥炭性风积沙土等。

2 试验材料及方法

2.1 试验材料

观音竹属禾本科竹亚科簕竹属，是在沿海沙地竹子引种试验中生长良好的竹种。

2.2 试验设计

选择立地条件相同，生长状况一致的6 a生观音竹林进行干旱胁迫研究，搭建避雨型连栋大棚。对所选竹子作标记，依次定义为正常供水、中度干旱胁迫、强度胁迫三种处理。其中正常供水：隔3 d浇一次水。中度胁迫：间隔9 d供一次水。强度胁迫：不浇水。每个处理4丛，3次重复，每次浇水量为25 kg。于第10 d、30 d、40 d采样测定其生理生化指标。

2.3 生理生化指标测定方法

质膜透性测定参考刘宁等的方法[6]；叶片组织含水量（RWC）和叶片水分饱和亏缺（WSD）的测定参照植物生理学实验指导的方法[7]；叶绿素含量按照沈其伟[8]和陈福明等[9]的混合法进行测定；叶保水力的测定参照华东师范大学生物系[10]的方法。

3 结果与分析

3.1 干旱胁迫对质膜透性的影响

膜透性的测定常作为植物抗性研究的一个重要的生理指标[11]。如图1所示，在干旱胁迫下，观音竹叶片质膜透性是随着时间的延长和胁迫强度的增强，细胞膜受破坏程度加剧。处理第30 d时，与正常供水相比，中度胁迫、强度胁迫处理叶片质膜透性分别增加了11.67%、29.57%，差异均达到显著水平（P＜0.05）；处理第40 d时，叶片质膜透性则分别增加了24.88%、57.21%，差异达到极显著水平（P＜0.01）。在中度、强度胁迫下，观音竹的质膜透性变化最明显，说明其细胞膜受破坏程度较大。

图1 干旱胁迫对观音竹质膜透性的影响

3.2 干旱胁迫对叶绿素含量的影响

干旱胁迫处理的第10d，中度、强度胁迫的观音竹叶绿素含量与正常供水相比变化不大。随着时间的延长，中度胁迫、强度胁迫下叶绿素含量呈下降趋势，在中度胁迫下第30d比第10d下降了2.17%，第40d时下降了4.89%；在强度胁迫下，叶绿素含量第30d时下降了8.26%，第40 d下降了10%。与正常供水相比，在干旱胁迫的第40d，中度胁迫下降了6.29%，强度胁迫下降了13.21%，差异均到达极显著水平（P＜0.01）。说明干旱胁迫会破坏观音竹的叶绿素结构，叶绿素含量降低，且叶绿素b含量比叶绿素a含量下降更快。

表1 干旱胁迫对观音竹叶绿素含量的影响 单位：mg·g-1·FW

3.3 干旱胁迫对叶保水力的影响

叶保水力反映了植物离体叶片的保水能力，离体叶片占自然鲜重的含水量下降幅度越大，其叶片的保水能力越差[12,13]。随着干旱胁迫强度的增强和时间的延长，观音竹离体叶片的失水量呈逐渐增大的趋势。干旱胁迫的第10d，正常供水的叶片离体2h后失水率为16.27%，而中度胁迫、强度胁迫则分别达到19.83%、25.59%，中度胁迫、强度胁迫在20 h后失水达到恒重。干旱胁迫的第30d，三种处理均在20h，失水达到恒重；在干旱胁迫的第40d，三种处理均在16h失水达到恒重。胁迫40d后，强度胁迫的叶失水率明显比正常供水和中度胁迫高，在6 h时，强度胁迫的失水率为77.59%，而中度胁迫的为65.54%，正常供水的为56.30%。在中度强迫的第10d、30d和40d，叶片离体2h的失水率为19.83%、30.54%和45.47%。说明随着干旱胁迫强度的增强和胁迫时间的延长，离体叶片的失水量呈逐渐增大的趋势（表2）。

表2 干旱胁迫处理下观音竹的叶片保水力 单位：%

3.4 干旱胁迫下叶片相对含水量与水分饱和亏缺的变化

随着干旱胁迫强度的增强和胁迫时间的延长，观音竹不同处理叶片相对含水量（RWC）呈降低的趋势。胁迫的第10 d，与正常供水相比，中度胁迫、强度胁迫的RWC值分别下降了3.67%和11.33%；第40 d，RWC值则分别下降了17.98%和21.69%。水分饱和亏缺（WSD）则随干旱胁迫的强度增强和时间的延长而上升。强度干旱胁迫时，观音竹叶片的RWC和WSD变化较大，说明叶片的保水能力减弱，影响植物体生理生化的正常运转。

表3 干旱胁迫对观音竹的相对含水量和水分饱和亏缺的影响 单位：%

4 结论

干旱胁迫对沿海沙地引种观音竹的生长和代谢的影响是多方面的。本试验研究了观音竹土壤干旱胁迫条件下的质膜透性、叶绿素含量、叶保水力、叶片相对含水量与水分饱和亏缺等生理指标的变化规律。观音竹的质膜透性随着胁迫强度的增大和胁迫时间的延长而增加，胁迫强度越大，细胞膜受破坏越强，质膜透性也就越大。强度胁迫下观音竹的叶绿体受到破坏，叶绿素含量下降明显，中度胁迫下竹子的叶绿体也受到破坏但程度较强度胁迫低，叶绿素含量的变化没那么明显。随着干旱胁迫强度的增强和胁迫时间的延长，观音竹离体叶片的失水量呈逐渐增大的趋势，强度胁迫条件下叶失水率大。叶片相对含水量随着胁迫强度的增大、胁迫时间的延长而下降，水分饱和亏缺则与叶片相对含水量相反。观音竹强度干旱胁迫40d时质膜透性、叶绿素含量、叶保水力、叶片相对含水量与水分饱和亏缺等生理指标变化明显，影响了植物体生理生化的正常运转。

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责任编辑/罗美娟

《福建林业》征稿启事

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The Effects of Water Stress on Physiological and Biochemical Characteristics of Bambusa multiplex var.riviereorum in Coastal Sandy Area

Rong Jundong1,2Liu Nacui2Gao Nan2Chen Liguang1,2Zheng Yushan1,2
（1.College of Forestry,Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou,Fujian 350002,China;2.Institute of Bamboo Research,Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou,Fujian 350002,China）

Q945

A

：1003-4382（2015）10-0032-04

福建省科技重大专项（2013NZ0001）和福建省科技重大项目资助（2010N5002）。

荣俊冬（1979-），男，山东文登人，助理研究员，从事森林培育研究。

郑郁善（1960-），男，福建永泰人，教授，博士生导师，从事森林培育研究。