干旱胁迫对不同种源马尾松苗木生长的影响

刘建兵, 唐 强， 饶晓辉

(湖南省林木种苗质量监督检验站， 湖南 长沙 410004)

干旱胁迫对不同种源马尾松苗木生长的影响

刘建兵, 唐 强， 饶晓辉

(湖南省林木种苗质量监督检验站， 湖南 长沙 410004)

对广东信宜、浙江江山、湖南汝城、重庆黔江和湖北大悟5个种源马尾松容器苗进行不同程度干旱周期性胁迫处理,测定和分析干旱胁迫对各种源马尾松苗木生长的影响。结果表明：干旱胁迫下，各种源马尾松苗木生长均受到抑制，中度胁迫和重度胁迫下的苗高增长量、地上部分干重、地下部分干重、总干重均低于对照。胁迫后期，各种源生长指标的变化幅度不一致。综合分析得出：湖南、湖北、广东种源较为耐旱；浙江、重庆种源耐旱能力较弱。

干旱胁迫；马尾松苗木；种源

马尾松(PinusmassonianaL.)是我国南方主要造林树种，每年造林用苗量约为5亿多株[1]。但在育苗过程中，由于未及时灌溉、杂草竞争等原因，马尾松苗木常会遭受干旱胁迫，从而影响苗木质量，严重时甚至造成苗木的死亡。马尾松苗木质量的好坏，特别是耐旱能力的强弱，是关系到我国南方马尾松造林成败的重要因素之一。因此，合理选择耐旱种源马尾松苗木造林十分必要。

通常，苗高和生物量是苗木对干旱胁迫的最直观反映。通过分析干旱胁迫下不同种源马尾松苗高增长量、地上部分干重、地下部分干重、苗木总干重、根茎比等生长指标的变化，探讨各生长指标与马尾松苗木抗旱能力的关系，为合理选择马尾松种源提供参考。

1 材料与方法

1.1试验材料准备

根据马尾松天然分布范围，选择广东信宜、浙江江山、湖南汝城、重庆黔江和湖北大悟5个有代表性种源的种子(各种源所在地基本情况见表1)，于2007年2月在南京市牛首山林木种苗示范园苗圃进行沙床播种，4月初将芽苗移植到规格为13cm×12cm(口径×高)的黑色营养钵定植培育待用。

1.2干旱胁迫处理

2007年8月8日开始对上述 5个种源的1年生容器苗进行周期性干旱胁迫处理，即对照(每3d浇水一次)、中度干旱(每6d浇水一次)、重度干旱(每9d浇水一次)，浇水时将苗木浇透。18d为1周期，循环3次，共计54d。在每个干旱胁迫周期结束后，立即取3份平行土样，用105℃恒温烘干法测定土壤含水量，用美国Wescor公司Psypro型露点水势仪测定土壤水势。3种胁迫程度的土壤含水量和水势情况见表2。

表1 不同马尾松种源所在地的地理因子及气候概况种源东经北纬种子分布区年均降雨量(mm)年均气温(℃)无霜期(d)日照时数(h)广东信宜111°10′22°27′南亚热带17091972861860浙江江山118°36′28°35′中亚热带16501712532064湖南汝城113°38′25°36′中亚热带15481662741731重庆黔江108°42′29°24′北亚热带13001542751240湖北大悟114°19′31°35′北亚热带10871542352111

表2 周期性干旱胁迫处理后的土壤含水率及土壤水势处理时间(d)土壤含水量(%)土壤水势(MPa)对照中度干旱重度干旱对照中度干旱重度干旱18383032565418950-0236-1233-201336375602537419976-0269-1263-188854378802544819675-0254-1255-1925

1.3生长指标测定

于2007年8月8日(处理0d)、8月26日(处理18d)、9月13日(处理36d)和10月1日(处理54d)分别测定苗高，计算胁迫处理期间苗高增长量。最后一次胁迫处理结束，收取全部苗木，用105℃恒温烘干法分别测定苗木地上部分干重、地下部分干重和苗木总干重。

2 结果与分析

2.1干旱胁迫对不同种源马尾松苗木高生长的影响

干旱胁迫下，同一种源马尾松苗木在不同胁迫时期内苗高增长量均随胁迫程度的加深呈下降的趋势(见图1)。3个胁迫周期内，5个种源马尾松苗木在中度干旱和重度干旱下的苗高增长量都比对照小，这说明干旱胁迫初期各种源马尾松苗木生长明显受到抑制。

从不同种源来看，无论哪一个胁迫时期，各种源马尾松苗木在重度干旱胁迫下苗高增长量与对照相比均呈下降趋势，但降幅不同，至重度干旱胁迫54d时，各种源马尾松苗木的苗高增长量与对照相比降幅依次为广东信宜、湖北大悟、重庆黔江、浙江江山、湖南汝城。

图1 干旱胁迫对不同种源马尾松苗高增长量的影响

图2 干旱胁迫对不同种源马尾松苗木地上部分干重的影响

2.2干旱胁迫对不同种源马尾松苗木生物量的影响

苗木的生物量反映苗木生长重量积累的情况。干旱胁迫下，不同种源马尾松苗木各部分干重变化情况见图2～4。随着干旱胁迫程度的加深，各种源马尾松苗木地上部分干重均呈下降的趋势(见图2)，中度干旱胁迫下各种源马尾松苗木地上部分干重与对照相比降幅依次为重庆黔江>湖北大悟>湖南汝城>浙江江山>广东信宜；重度干旱胁迫下各种源马尾松苗木地上部分干重与对照相比降幅依次为重庆黔江>湖南汝城>广东信宜>湖北大悟>浙江江山。说明若仅以地上部分干重作为苗木抗旱能力的评价指标，则重庆黔江种源马尾松苗木抵抗中度及重度干旱胁迫能力最弱。

从图3以看出，各种源马尾松苗木地下部分干重随干旱胁迫程度的加深呈下降趋势，但降幅不一，中度干旱胁迫下各种源马尾松苗木地下部分干重与对照相比降幅依次为重庆黔江>湖北大悟>广东信宜>浙江江山>湖南汝城;重度干旱胁迫下各种源马尾松苗木地下部分干重与对照相比降幅依次为重庆黔江>浙江江山>湖北大悟>广东信宜>湖南汝城，说明若仅以苗木地下部分干重作为苗木抗旱能力的评价指标，则湖南种源马尾松苗木抵抗中度及重度干旱胁迫能力为最强。

图3 干旱胁迫对不同种源马尾松苗木地下部分干重的影响

从图4可以看出，各种源马尾松苗木总干重随干旱胁迫程度的加深呈下降趋势，但降幅不一，中度干旱胁迫下各种源马尾松苗木总干重与对照相比降幅依次为重庆黔江>湖北大悟>浙江江山>湖南汝城>广东信宜;重度干旱胁迫下各种源马尾松苗木总干重与对照相比降幅依次为重庆黔江>湖南汝城>浙江江山>湖北大悟>广东信宜，若仅以苗木总干重作为苗木抗旱能力的评价指标，则广东信宜种源马尾松苗木抵抗中度及重度干旱胁迫能力为最强。

2.3不同种源马尾松苗木抗旱能力的综合评价

从上文干旱胁迫对马尾松苗木各生长指标影响结果不难发现，各个指标的降幅规律在不同种源之间并不完全一致。各种源苗木受到干旱胁迫后，其生理变化更是错综复杂，受多种因素的综合影响，如果孤立地用某一种指标评价这一复杂的生理过程，很难真实地反映不同种源苗木抗旱能力的差异。因此，运用抗旱隶属函数值法来综合评价不同种源马尾松苗木的抗旱能力比较客观。

图4 干旱胁迫对不同种源马尾松苗木总干重的影响

参照陈荣敏等[2]的方法，各指标按隶属函数公式进行定量转换，再将各指标隶属函数值取平均值进行种源间的比较，具体方法是：

大部分指标采用隶属函数公式：

r(Xi)=(Xij-Xmin)/(Xmax-Xmin)

(因这些指标通常认为与抗旱能力呈正相关)。

经综合评价，各种源马尾松苗木抗旱能力由大到小依次排序为：湖南汝城、湖北大悟、广东信宜、重庆黔江、浙江江山(见表3)。

表3 不同种源马尾松苗木抗旱能力的综合评价供试种源评价指标综合评价排序苗高生长量地上部分干重地下部分干重总干重广东信宜017303160779043104253浙江江山002001130000000000335湖南汝城100007781000093609291重庆黔江000000000372001100964湖北大悟027610000523100007002

3 结论与讨论

(1) 干旱胁迫前期，随着胁迫程度的加深，5个种源马尾松苗木高增长量和高增长百分率逐渐减小，这和大多数相关研究的结果一致[3-5]。值得注意的是，湖南汝城种源马尾松苗木在干旱胁迫的后期，中度干旱和重度干旱胁迫下的苗高增长量和苗高增长百分率都与对照相差较小，甚至高出对照，可能的原因是该种源苗木对干旱胁迫不太敏感，具有较强的耐旱能力，这一结果从不同种源苗木的抗旱隶属函数综合评价的结果中也可得到证实。

(2)苗木生物量和苗高一样，也是反映苗木遭受干旱胁迫后的直观指标，干旱胁迫处理后，各种源马尾松苗木的地上部分干重、地下部分干重及总干重都低于对照，并且随着干旱胁迫程度的加深呈下降趋势，这与王淼等[6]、肖春旺等[7]、谢会成等[8]、段宝利等[9]的研究结果较为一致。虽然各生物量指标在中度干旱和重度干旱下与对照相比的降幅不一，由综合分析可知，湖南、湖北、广东种源耐旱能力较强，重庆、浙江种源耐旱能力较弱。

[1] 周政贤.中国马尾松[M].北京: 中国林业出版社,2001.

[2] 陈荣敏, 杨学举, 梁凤山,等.利用隶属函数法综合评价冬小麦的抗旱性[J].河北农业大学学报,2002,25(2): 7-9.

[3] 李林锋, 刘新田.干旱胁迫对桉树幼苗的生长和某些生理生态特性的影响[J].西北林学院学报, 2003，19(1):14-17.

[4] 温国胜, 吉川贤, 张国盛，等.干旱胁迫条件下臭柏的生长[J].内蒙古农业大学学报,2004，25(1):5-10.

[5] 黄华, 梁宗锁, 韩蕊莲，等.干旱胁迫条件下油松幼苗生长及抗旱性的研究[J].西北林学院学报,2004，19(2): 1-4.

[6] 王淼, 代力民, 姬兰柱.长白山阔叶红松林主要树种对干旱胁迫的生态反应及生物量分配的初步研究[J].应用生态学报, 2001，12 (4):496-500.

[7] 肖春旺, 周广胜, 马风云.施水量变化对毛乌素沙地优势植物形态与生长的影响[J].植物生态学报,2002， 26(1):69-76.

[8] 谢会成, 朱西存.水分胁迫对栓皮栎幼苗生理特性及生长的影响[J].山东林业科技,2004(2): 6-7.

[9] 段宝利, 尹春英, 李春阳.松科植物对干旱胁迫的反应[J].应用与环境生物学报, 2005，11(1): 115-122.

(责任编辑：唐效蓉)

EffectsofdroughtstressonseedlinggrowthofPinusmassonianafromdifferentprovenances

LIU Jianbing, TANG Qiang, RAO Xiaohui

(Tree Seed and Seedling Quality Supervision and Inspection Station of Hunan Province, Changsha 410004, China)

The effects of drought stress on seedling growth ofPinusmassonianafrom five provenances (Guangdong Xinyi, Zhejiang Jiangshan, Hunan Rucheng, Chongqing Qianjiang and Hubei Dawu) were studied. The results showed that the growth of seedlings from different provenances were inhibited under drought stress. Under moderate and severe drought stress, the height increment, shoot dry weight, root dry weight and total dry weight were lower than that of CK. In late stage of stress, the variations of growth parameters of different provenances were not consistent. The comprehensive analysis showed that the seedlings ofPinusmassonianafrom Hunan, Hubei and Guangdong provenances had a relatively strong resistance to drought, while that from Zhejiang and Chongqing provenances had a weak resistance to drought.

drought stress; seedlings ofPinusmassoniana; provenances

2010-03-01

2010-03-30

S 791.248.01

A

1003-5710(2010)02-0040-03