全 文 ：干旱胁迫对柔枝松幼苗耗水的影响
马书燕1，李吉跃2，3* ，彭祚登3
(1．唐山职业技术学院，河北唐山 063004;2．华南农业大学林学院，广东广州 510642;3．北京林业大学资源与环境学院，北京林业大学省部共建森
林培育与保护教育部重点实验室，国家林业局干旱半干旱地区森林培育与生态系统研究重点实验室，北京 100083)
摘要 ［目的］研究干旱胁迫对柔枝松幼苗耗水的影响。［方法］选择 6个柔枝松种源大小一致的 2年生移栽苗，研究不同干旱时期的耗
水量和耗水速率。［结果］苗木耗水量和耗水速率的日变化呈“单峰型”，种源 Rsi的耗水量和耗水速率的变化最小，且日变化较稳定，种
源 Rs和 Rl下降较大。根据耗水量和耗水速率判断，种源 Rsi较耐旱。［结论］为其抗旱机理研究提供理论依据。
关键词 柔枝松;耗水量;耗水速率
中图分类号 S162． 5 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611(2012)02 －00863 －03
The Effect of Drought Stress on Water Consumption of the Seedlings of Pinus flexilis James
MA Shu-yan et al (Tangshan Vocational and Technical College，Tangshan，Hebei 063004)
Abstract ［Objective］The aim was to study water consumption of the seedlings of Pinus flexilis James．［Method］Selecting six 1 － year trans-
planting seedlings，water consumption and rates of water consumption under different drought periods were studied．［Result］The study showed
that the daily variations in quantities and rates of water consumption(WCQ and WCR)of seedlings were single peak type，The variation of quan-
tity of water consumption and water consumption rate of provenances Rsi was the smallest，and the daily variations in quantities and rates of water
consumption (WCQ and WCR)of seedlings were steady，Rs and RI decreased greatly． According to water consumption and water consumption
rate，Rsi was more drought tderance．［Conclusion］The study provided theoretical basis for the study on drought resistance mechanism of Pinus
flexilis James．
Key words Pinus flexilis James;Quantity of water consumption;Water consumption rate
基金项目 国家“948”引进国际先进农业科学技术项目“柔枝松优良抗
逆性种质资源及快繁技术引进”(2003-4-05)。
作者简介 马书燕(1979 － ) ，女，河北南宫人，讲师，从事引种栽培方面
的研究。* 通讯作者，教授，博士生导师，从事森林培育及
栽培生理生态方面的研究，E-mail:liymy@ vip． sina． com。
收稿日期 2011-10-17
干旱是对植物生长发育影响最大的环境因子之一。因
此，研究植物对干旱胁迫的生长、生理反应，探索其抗旱性机
理，对培养抗旱品种具有十分重要的意义。柔枝松生境干
旱，适应性很强，因此，在我国北方地区，特别是在西北及华
北地区引种柔枝松，具有广阔的应用前景。而不同种源、家
系(包括无性系)在树冠特征、根系分布、树高及胸径生长、抗
逆性(耐寒、耐旱、耐瘠薄等)等方面都有很大差异。基于此，
笔者对柔枝松在干旱胁迫过程中的耗水量和耗水速率进行
了研究，为其抗旱机理研究提供理论依据。
1 材料与方法
1． 1 材料 供试材料为 6个从美国引进的柔枝松种源 2 年
生苗木，3月份移栽至花盆，6 月份把成活的苗木移放到温
室，适应温室环境 30 d，7 月开始测量生理指标，容器规格一
致为 30 cm ×30 cm。
1． 2 方法 选择 Ra、Rsi、Rs、Rg、Rsd和 Rl 6 个柔枝松种源
大小一致的 2年生移栽苗，用保鲜膜和胶带密封花盆盆口和
底部，防止土壤水分蒸发，不再浇水进行持续干旱处理;同
时，另选 6盆苗木作为对照，进行正常的苗木培育管理;设置
无苗木的空白对照，以了解土壤蒸发的程度。
1． 3 测定指标 08:00 用 BP3400 精密天平(德国)称重测
定整株苗木的耗水量。日变化的测定从 08:00 ～ 20:00，每隔
2 h测定 1次。耗水速率 =耗水量 /单株叶面积。
2 结果与分析
2． 1 耗水量日变化 苗木的耗水总量是衡量该种苗木在该
年龄阶段下所消耗水分的潜力大小。通过耗水可以判断不
同树种之间的耗水能力大小，从而选择出耗水小、耐干旱的
树种，也可为调控林木的水分消耗提供一定的理论依据。在
受到水分胁迫后，林木的蒸腾随着干旱胁迫的发展而降低，
耗水量通常会大幅度下降，但下降程度呈非线性关系［1 －2］。
由图 1可知，在干旱胁迫下，苗木耗水量日变化整体呈
单峰型。正常水分条件下的耗水量高，柔枝松种源 Ra、Rg、
Rsd和 Rl的峰值均出现在 10:00 ～ 12:00，随着干旱胁迫增
强，峰值向后推迟，胁迫初期和中期峰值出现在 12:00 ～ 14:
00，后期和末期出现在14:00 ～16:00。种源Ra和Rsi的耗水
量日变化与其他 4 个种源不同，其变化也是单峰型，但其峰
值在正常水分和初期均出现在温度最高和相对湿度最大的
12:00 ～14:00，在中期、后期和末期出现在 14:00 ～16:00。
由于种源本身的生物学特性，其变化也不相同。种源
Ra和 Rsi的耗水量与种源 Rs、Rg、Rsd和 Rl相比较低。在正
常水分条件下，种源 Ra 的耗水量较大，最大为 4． 65 g /h，占
全天耗水总量的 24． 4%，随着干旱胁迫，含水量明显降低，随
着土壤相对含水量的降低和植物本身水分的下降，在干旱胁
迫末期，种源 R1全天耗水量降到 4． 58 g，在 14:00 ～16:00的
最大耗水量占全天耗水量的 24． 6%，不论是正常水分还是严
重干旱胁迫时期，最大耗水量占全天耗水量的比例变化不
大，在干旱后期比例最大为 30． 04%。种源 Rsi 的耗水量最
小，随着干旱程度的增加，耗水量也有一定程度的下降，在干
旱胁迫的 4 个时期，种源 Rsi 的最大耗水量分别为2． 62、
2． 15、2． 03 和 1． 91 g /h，分别占全天耗水量的 26． 5%、
27． 1%、23． 1%和 29． 4%，在干旱胁迫末期，全天耗水量为
安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2012，40(2):863 － 865 责任编辑 李占东 责任校对 傅真治
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2012.02.225
6． 49 g，占正常水分全天耗水量的 39． 4%。种源 Rs、Rg、Rsd
和 Rl的耗水量变化幅度较大，尤其在正常水分条件下和干
旱胁迫初期和中期，日变化不稳定，在正常水分条件下，种源
Rs、Rg、Rsd和 Rl 的最大耗水量均出现在 10:00 ～ 12:00，分
别为 10． 40、9． 20、9． 00和 9． 73 g /h，占全天耗水量的 28． 1%、
25． 8%、28． 1%和 25． 7%，而在干旱胁迫初期和中期，耗水量
的日变化不稳定，最大耗水量出现在 12:00 ～14:00，4个柔枝
松种源干旱胁迫中期在 8:00 ～ 10:00 的耗水量均比初期高，
种源 Rg比正常水分也要大，在 14:00 后的耗水量也超过干
旱胁迫初期的耗水量，全天耗水量均比干旱胁迫初期高。随
着干旱胁迫程度的增强，柔枝松苗木耗水量日变化的最大值
出现时间也有推迟，耗水量日变化趋于稳定，在干旱胁迫后
期和末期，最大值出现在 14:00 ～ 16:00，占全天耗水量的比
例比正常水分也有一定程度的降低。
综上所述，在整个干旱胁迫时期，种源 Rsi 的耗水量变
化最小，表现出一定的耐旱性，种源 Rs 和 Rl 下降最大。种
源 Ra和 Rsi的耗水日变化较稳定，最大耗水量出现在温度
较高相对湿度较小的 12:00 ～ 14:00，种源 Rs、Rg、Rsd 和 Rl
的最大耗水量随干旱胁迫程度的增加而推迟，且在干旱胁迫
初期和中期变化趋势不稳定，尤其在干旱胁迫中期。
图 1 柔枝松不同干旱时期的耗水量
2． 2 耗水速率 耗水速率是树木固有的生理特性，具有遗
传稳定性，是衡量植物水分平衡的一个重要生理指标，可以
反映树种调节自身水分损耗能力和在不同环境中的实际耗
水能力。由图 2可知，6 个柔枝松种源的耗水速率变化呈单
峰型，而出现峰值的时间不一致，种源 Ra和 Rsi 在 12:00 ～
14:00出现峰值，而种源 Rs、Rg、Rsd和 Rl在不同干旱胁迫时
期峰值出现的时间也不相同，随着干旱程度的增加，峰值也
向后推迟。在正常水分条件下的耗水速率较高，随着干旱胁
迫程度的增加，土壤水分相对含量降低，苗木的耗水速率也
降低，种源之间下降的程度也不同，日变化趋势也较正常水
分条件下的平稳，干旱胁迫初期的最大耗水速率与正常水分
条件下的相比，种源 Ra和 Rs最大耗水速率下降最大，而种
源 Rsi和 Rg下降较小;种源 Ra干旱胁迫中期的耗水速率日
变化比初期相比下降也较大，而种源 Rsi、Rg、Rsd和 Rl 的下
降幅度较小，柔枝松苗木的耗水速率在干旱胁迫初期和中期
受土壤水分的影响较大，其变化不稳定。在干旱胁迫后期和
末期，耗水速率趋于平稳，这与李吉跃［3 －4］对太行山主要造
林树种苗木蒸腾速率的研究结果一致。种源 Rsi 的最大耗
水速率下降最小，表现出较其他种源耐旱性。这与乡土松的
耗水速率有很大差别，招礼军等［5］对油松的研究表明，在正
常水分条件下，油松的最大耗水速率为 25． 6 g /m2·h，在干
旱胁迫后期为 3． 6 g /m2·h，而 6 个柔枝松种源远小于这个
值。而李吉跃［6］对太行山主要造林树种苗木蒸腾速率的研
究表明，当树木受到干旱胁迫后，其蒸腾作用的最大值提前，
这与该试验结果正好相反，有待进一步研究。
2． 3 耗水量和耗水速率与温度和湿度的关系 由图 3 可
知，在不同干旱胁迫时期外部环境条件基本一致。方差分析
结果表明，温度和相对湿度日变化差异不显著。表明对不同
种源柔枝松进行的耗水量研究具有可比性。
在不同干旱时期，6个柔枝松种源的苗木蒸腾耗水量和
耗水速率的变化趋势与气温和空气相对湿度的变化趋势基
本一致。蒸腾耗水量在一定范围内随气温和相对湿度的变
化而波动，早晨温度较低相对湿度较高的条件下，苗木的蒸
腾耗水量和耗水速率较低，随温度逐渐升高，空气的相对湿
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度降低，柔枝松苗木的蒸腾增加，苗木在 10:00 ～ 16:00出现
蒸腾耗水高峰时，温度逐渐升高，在 12:00 ～14:00出现高峰，
相对湿度逐渐降低，出现谷值。在不同水分状况下，虽然蒸
腾耗水量随气温增加而增加，随湿度增加而减少，不同种源
之间存在差异。在逐渐干旱过程中，植株均受到不同程度的
干旱胁迫，蒸腾耗水量呈减少趋势。随着干旱胁迫的加剧，
不同种源之间蒸腾耗水量的差异越来越小，其波动范围也越
来越小。因而在严重干旱胁迫情况下，各树种的特性不再是
影响蒸腾耗水量的主要因子。
图 2 柔枝松不同干旱时期的耗水速率
图 3 不同干旱时期温度和相对湿度日变化
3 小结
苗木的耗水量和耗水速率的日变化呈“单峰型”，随着干
旱胁迫的加剧而减少且趋势也变得平缓。不同种源之间变
化不一致，种源 Rsi 的耗水量和耗水速率的变化最小，且日
变化较稳定，种源 Rs和 Rl下降较大，因此，根据耗水量和耗
水速率判断，种源 Rsi较耐旱。
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