全 文 ：第 6 卷 第 2 期
1 9 9 1年 6 月 J O UR N AL F O
北 林 学 院 学 报
H B E E IF OR T E SR Yl C ol
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对几种宿根及岩生植物耐旱性
生理生态指标的初步研究
盘 燕 玲
(园林专业 )
关键 询 宿根及岩生植物 ; 电导率 ; 水分饱和亏缺 , 水 分状态 , 保水 力
T H E T E N T A T l V E R E S E A R C H O N S O M E
P H Y S I O L O G IC A L A N D E C O I
J
O G I C A L I N D I C E S O F
S E V E R A L P E R E N N I A L A N D R O C K 一 P L A N T S ,
D R O U G H T一 E N D U R I N G C H A R A C T E R I S I T I C
P a n Y a n l i n g
( S P e c玄a l五t夕 o f L a ” d s c a 乡。 月 r e五诬t e e之u , , 。 )
K e y w o r d : P e r e n n i a l a n d r o e k
一 P l a n t ; e l e e t r 岌e a l e o n d t 、 e t : v l t y ; t h e w a t e r
d e f i e i t ; w a t e r s t a t e ; w a t e r r e t a i n i n g e a P a e 】t y
o 前 言
根据园林植物的生理生态性能 , 定量地确定出其所需水分 、 养分等最优化 目标 , 运用最
佳技术手段和适宜处理方法 , 为植物提供最适生长环债和生长条件 , 并据此制定行之有效的
管理方法 , 就应该广泛而深入地研究园林植物在不良条件下 (尤其是干旱 ) 所具有的调节适
应能力 , 即从外部形态到生长发育 、 生理 、 代谢的一系列变化 , 以便更科学更合理地应用园
林植物进行城市绿 化工作 。 有关这方面的研究 , 在我国才刚刚起步 。 现以北京地 区几种宿根
及岩生植物为材料 , 进行一些抗旱 、 耐痔薄的探索性实验 , 初步结果报告如下 。
此文 是在陈俊愉教授指导下的硕士论文 《 岩土谊 物选择应用 与山石 园建设的 探讨 》 中的一部分 , 经修
改而独立成篇 。
收稿日期 : 19 8 9~ 01一 1 1 : 修改稿收到日期: 1 99 0一 1 2一 18
4 18 河 北 林 学 院 学 报
l 材料与方法
第 6 卷
1
.
1电导率的洲定
以二 )]兰 ( Or 少 c五 o户五r a g m u s: 乞 oz a e e: s )为材料 , 用 D D S 一 r l电导仪测其叶片在自然
状态下最大 田间持水量时 以及人工处理下半干旱与萎蔫系数时的电导率 。 用无离子水 , 浸泡
3 、 5 h .
1
.
2 水分饱和亏缺的度量
以营草 ( H e m e r o c a l l诬5 f u lo a ) 、 地黄 ( R e h o l a o n 饭a g l u t诬n o s a ) 、 白头翁 ( P u l s a t诬l l a
c人汇n e o s i s ) 、 米口袭 ( G u e l d e o s r a e d t诬a m u l t o f l o r a ) 、 .二月兰 、老鹤草 ( G e r a n i。 。 s p . ) 、
补行公英 (了’ a : a x a c “ 。
后 , 在 105 ℃下烘干 ,
尺T
( 相对紧涨度 )
川 。雌 ol 论 u 。 ) 的叶片为材料 , 浸入蒸馏水中 , 使其达到饱和恒重 。 然
得 到其干重 , 按下列公式进行计算 :
二 _ _ 组织原有鲜重 一组织干重
一 乞百玄石石不石万诬正宾毛厂一万石 -石万 :于 不王了一一 入 1 u u 加乏过梦飞卜巴 个目塑丰』生 一 三且 了乡毛门 封至
S D
(饱和亏缺 ) 组织饱和鲜重
一组织原有鲜重
组织饱和鲜重 一 组织干重 x 10 0 %
从而得到衡量其水分亏缺的数量值 。
1
.
3 观测根系、 株 高对千早的反应和适应性
在春旱时节 , 对地黄 、 白头翁 、 紫花地丁 ( v i o l。 p卜￡l`户p葱e a s s p . 。 ; u o d a ) 、
( A n d r o s a e 口
标包括株高 、
训: be l at a) 进行野外实测 。 对二月兰天然状况和处理状态下的测定 ,
点地梅
主要 指
根茎 比 、 根茎冠 比以及土壤含水量和土壤紧实度 。 并在实验室中 , 用靛蓝染色
法测定它们的根活跃吸收面积比 。
1
.
4 水分状态与保水力的测定
以垂盆草 ( S勿 : ` , s a ,一 m 。 九 t o s u次 ) 、 费菜 ( 5 . k a 。 : t s c入a t云c u 。 ) 、 随意 草 ( P入夕s o s t e -
g诬a o i r g艺” 乞a o a ) 、 一枝黄花 ( 5 0 1主d a g o s e r o 亡宜” a v a r . g诬g a o t e a ) 、 宿根福禄考 ( P h之o x
p a n 乞c u 了a t a ) 、 毛叶小朝阳 ( R u d b e e天诬a s p . ) 、 著草 ( A 。 h诬Il e a a l p i n a ) 、 矮型月见草
( O e n ot h e v a s p
.
) 的叶片为材料 , 用烘干法和计时称策法测量它们的总含量 、 保水 力 以
及 自由水和束缚水含量 。 计算方法 :
自由水 二 鲜重 一失重极限恒重
束缚水 二 失重极限恒重 一 组织干派
总含水量 = (自由水 + 束缚水 ) / 鲜重 (或干重 )
第 2期 盘燕玲 :对几种宿根及岩生植物耐旱性指标的初步研究 1 49
结果与分析
电导率与植物受千早程度的关系
电导率是反映植物原生质透性的有效指标 , 在反映植物抗旱性上还是较敏感的。
从图 l 中可以看出 , 二月兰 叶片干旱失水时 , 细胞的相对透性比自然状态和最大田间持
姜玛东数
口日图旧叼曰团阳闭必4月侧洲日以一曰的目几3
一一
码。油目日谊、以料团圈口目旧曰日碱以
:
卫3
1 3
.
1 0帕
3% 白然状态
一一骥ù一一
水量时均高出 2 倍 以上 。 因为受干
旱影响时 , 其大量电解质和非 电解
质被动地向组织外渗漏 。 恢复正常
供水后 , 含水量迅速恢复 , 但原生
质透性恢复缓慢 。 干旱程度越重 ,
原生质透性受害程度就越大 , 恢复
也就越慢 , 甚至不能恢复而导致死
亡 。 .
干旱 的环境条件之所以会对植
物产生危害 , 是因为其吸水速度低
于失水速度 , 造成较 长时间的水分
亏缺 , 妨碍了正常生理活动 。
。_…土、 、 *、 。 : 、
矽骊 、
)
( :
` 、
图 1 不同干早程度二月兰叶片的电导率
2
.
2 水分饱和亏缺
表 1 几种不同植物的水分亏缺
指 标 置草 地黄 白头翁 米口袋 二月兰 老鹤草 蒲公英
土壤含水量
R 了,
S D
1 8
。
00
8 6
。
5 3
[ 3
。
4 7
8
。
04
7 5
。
03
24
。
9 7
6
。
4 2
7 2
。
2 7
2 7
。
6 3
4
。
3 1
6 8
。
02
3 1
。
98
4
。
1 2
6 7
。
39
3 2
。
6 1
2
。
3 5
64
。
0 1
3 5
。
0 9
3
。
0 9
65
。
5 5
3 4
。
4 5
从表 1 可以看到 , 随着土壤干旱程度的增加 , 不同植物的水分饱和亏缺基本上呈上升状
态 , 通常认为中生与旱生植物间差别明显 , 旱生植物的水分饱和亏缺均大于 中生 植 物。 因
此 , 不同植物叶片的水分饱和亏缺与相对紧涨度 , 可以明显地反映旱情 。
2
.
3 根系 、 株高对千早的反应和适应性
2
.
3
.
1 干旱对岩生植物的株形 、 根形态和解剖方面的影响是多方面的 ,诸如植株的高度、 根
茎比 、 根茎冠比等 , 但对根活跃面积比的影响从中看不出有规律性变化。 土壤紧实度则与土
壤含水量有一定的相关性 , 成正相关关系 。
2
.
3
.
2 植物对干旱环境的适应性 , 表现在根系上有两种途径 : 一是增大根茎比 (纵深生长 ),
如蒲公英 、 米 口袋 、 紫花地丁 、 老鹤草 , 其次如二月兰、 白头翁 、 点地梅 , 则是通过加大根
茎冠 比 (水平延伸生长 ) 来实现的。 这 2 种方式均是以吸取更多的水分 , 保证其在春旱季节
正常开花结果 。
一 ’丫0 5河 北 林 学 院 学 报 第 . 6 卷
表2 几种植物对千早的综合反应
万了 目
二 月 兰 地黄 白头翁 紫 花地 丁 点地梅 米口袋 蒲公英 老鹤草天 然 半干旱 干早
土壤含水量 ( % ) 1 3. 10 1 1. 2 74 . 2 18 . 04 6 . 4 2 6 . 1 7 5.8 4 9. 3 1 3. 0 92 . 3 5
株 高 ( e m ) 18 . 53 18 . 1 34 1. 2 68 .8 3 1 3.8 56 . 7 3 3. 1 1 3. 0 0 2 6 . 18 18 . 6 7
根 茎 比 1: 2 . 1 9 1: 2 . 18 1: 2 . 18 1. 6 7: 1 1: 1. 92 1. 卯 : 1 1: 1. 3 1 3. 4 4 : 1 1. 14 : 12 . 50 : 1
根 茎 冠 比 2 . 6 7: 1 1. 36 : 1 1. 0 0 : 1 1. 04 : 1 1. 02 : 1 1: 2 . 74 1. 7 9: 1 3. 33: 1 1: 1 3. 1 7 1: 3 5. 6 1
根活跃吸收面积比 32 . 4 7 3 3.8 0 2 3. 62 2 3. 56 3 5.8 6 2 7.8 2 4 1. 4 0 2 6 . 38 2 4 . 12 0 3. 59
土壤紧实度 ( k g )0 .8 9一 1 92 . 3 9 1. 6 72 . 2 6 2 . 3 72 . 0 2 3. 32 2 . 4 1一 2 . 2 9
此外 , 典型的旱生植物根系有 3 个适应性表现 : 根系 分布浅而广 ; 根是多汁的 , 可作为
贮水器官 ; 根皮厚且硬化 , 以便贮 水以及防止 水分由根部丧失 。 对于一般中生植物 , 为提高
其耐旱能力 , 在选择应 ){」时要注意 3 个方面 : 根深 ; 根长密度大 , 增加根内水分流动的垂直
向阻力和减少横 向阻力 , 以利于吸水与保水 。
2
.
4 水分状 态与保水力的测定
对于旱生植物与中生植物的总含水量的测 定 , 有 的学 者 认 为 , 旱 生 植 物 ( 景 天类
R肋 id ol a sP p . ; 锦鸡儿类 C o r a g a o a 印 p . ) 具有较低含水量 , 我们的测定结果却无 明 显 区
别 。 自由水、 束缚水含量通常被认为是衡量植物耐旱力的生理指标之一 。 曾有人试验证明 ,
旱生植物自由水含量低于中生植物 , 其绝大多数具有较高的束缚水含量 。 在保水力相同条件
下 比较 , 可以看到束缚水含量由大到小的次序为 : 一枝黄花 > 毛叶小朝 阳 > 黄著草 > 矮型月
见草。
保水力通常是以植物离体枝叶的失水速度来测定的 , 它在一定程度上可以表明植物受到
干旱影响时的萎蔫速度 , 对于确定灌溉指数有一定的参考价值 。
表 3 几种宿根岩生植物水分状 态 %
. . 目 . . . . . . . 用 . . 自 . . . . . . . . . . . . . .
总 含 水 量植物种类 自由水 束缚水 保水力
占鲜贡 占干重
.r、护`lr、` ,广名/`,J“,ù`5护jS8C八O8QUno八`061458391
,J勺``jJ.工O乃门了
1é1上. .ù
8467完6752099746581毅3
垂 盆 草
费 菜
随 欲 草
一 枝 黄 花
宿根 福禄考
毛 叶小朝阳
著 一草
矮型月见草
9 5
.
6 7
9 3
.
0 0
7 6
.
83
9 5
.
1 2
9 4
.
4 5
9 5
。
1 6
9 5
.
62
9 0
.
8 3
2 2 1 0
.
2
1 52 8
.
8
3 3 6
.
7
1 8 0 8
.
5
1 7 2 2
.
8
19 6 0
.
1
2 17 7
.
0
9 9 0
.
1
9 6
.
9 3
1 6
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第2 期 盘燕玲 : 对几种宿根及岩生植物耐旱性指标的初 步研究 1 5 1
从图2 可以看到 , 毛叶小朝阳 、 宿
根福禄考 、 著草在前 6 h内失水最 快 ,
失水量均在 1 20 m g / g干重以上 , 而矮型
月见草 、 一枝黄花失水量 介 于 60 ~ 7 0
m g / g干重之间 , 随 意 草 、 垂 盆 草 、 费
菜的肉质叶片失水最慢 , 均在 25 m g / g
干重以下 , 它们的保水力最强 , 分别为 三
2 5 0 h
,
8 5 0 h
,
8 5 0 h才认到佰 币 ; 其 不l{乏 己
侧几神均为 82 h . 这也与 田 同买地考蔡 结 之
果是一致的。 因此 , 在选择应用岩生杭 驾
物时 , 应尽可能选用保水力强的植物为 《
主 调 , 可以在某种程度上有效抵制大气
和土壤干旱 。 毛叶小朝 阳、 著草、 宿根
福禄考受到干旱影响 时 , 叶 片 极易萎
蔫 , 需要及时补充水 乡朽 但它们大多易
于恢复 , 仅著草不易恢复。
` 、 , ~ ` ~ 之卜
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图 2
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几种植物保水力的比较
3 小 结
对几种北方旱生型岩生植物水 分状况的研究 , 为其选择应用提供 了科学依据。 无论是通
过改变环境适应植物 , 还是改变植物适应环境 , 都是必不可少的 。 研究现行植物配植 、 管理
措施中的生理生态指标 , 以及各类岩生植物对于千旱的适应范 围和适应机理 , 探索山石 园中
岩生植物水分利用率的新途径 , 可以简化其管理方法 , 节约管理经费 , 在一定程度上避免盲
目性 , 对园林建设和养护管理有着很重要的意义 。
参 考 文 献
1 鲁作民等 . 旱生植物绿色组织水分状况的研究 .植 物生理学通讯 , 1 9 80 , ( 4) : 2 3~ 27
2 汤章城 , 植物对水分胁迫的反应和适应性 .植物生理学通讯 , 1 9 8 3 , ( 4) : 1~ 7
3 山屹 . 我国西北地区植物水分研究与旱地农业增产 . 植物生理学通讯 , 1 9 83 , ( 5 ) : 7~ 10
4 华东师范大学生物系植物生理教研组 主编 . 植物生理学实验指呀 .北京 : 人 民教育出版社 , 19 80
5 北京林学院主编 .植物生理学 . 中国林业出版社 , 19 81
6 L e v i t t J
.
R
e s P o n s e 兮 o f P l a n t s t o E n v i r o n m e n t a 1 s t r e s s
.
N e w Y o r k一 L o n d o n一 T O r o n t o
一 S y d n e y一S a n F r a n e i s e o : A e a d e m i e P r e s s , 19 8 0
作 者 简 介
盘燕玲 : 洋见本刊第 5 卷第 2 期第1 76 页。
(责任编辑 祁振声 )