全 文 ：文章编号：1001 -9499（2015） 05-0008-03
摘要：通过测定不同低温和高温处理下栓皮栎和滇青冈的叶片相对电导率，并结合 Logistic 方程计算其低温和高
温半致死温度，了解栓皮栎和滇青冈对温度的适应性差异。结果表明，栓皮栎和滇青冈的低温半致死温度分别为
-7.6、-3.3℃，高温半致死温度分别为 53.4、52.3℃。
关键词：栓皮栎；滇青冈；相对电导率
中图分类号：S792.189, S792.16, S723文献标识码：A
栓皮栎（Quercus variabilis）属壳斗科栎属，是
我国分布极为广泛的乔木树种之一[1]，水平分布跨
越22个省区。滇青冈（Cyclobalanopsis glaucoides）
属壳斗科青冈属，曾是滇中高原亚热带顶级群落
半湿润常绿阔叶林的优势树种，然而，由于人类对
原生森林的大量破坏，目前以滇青冈为优势种的
林分已不多见。
温度是限制植物分布的主要因子之一，已有
研究表明细胞膜是高、低温胁迫最先受到影响的
部位[3,5]，在高、低温的胁迫下，活性氧的产生与清
除之间的平衡被打破，在自由基的作用下膜脂过
氧化，膜系统受损，导致细胞内含物的渗漏[6]，而电
解质渗漏则被广泛用于检测温度胁迫引起的伤
害[7-9]。因此，本研究主要基于电解质渗漏（相对电
导率），分别对栓皮栎和滇青冈的高温和低温半致
死温度进行了检测，进而了解2个物种对温度的
耐受性。
1 材料和方法
1. 1 材料
供试材料为栓皮栎和滇青冈半年生幼苗，均
为西南林业大学塑料大棚播种苗。
1. 2 方法
低温半致死温度测定 从每个物种的植株上
采集2片最顶部完全展开的功能叶，将叶片打孔
得到叶圆片。试管中加入3mL去离子水，置于冰
箱中使水凝固。室温下在每个试管的冰表面放入
2个叶圆片，随后将试管放入程序性控温箱。0℃
停留1h，然后以2℃/h的速度降到指定温度停留
1h，接着将试管移到4℃停留12h使冰融化，最后
将试管移到室温平衡测电导率（V1），沸水浴中加
热30min，室温冷却后测电导率（V2）。每个处理设
10个重复，相对电导率（%）=V1/V2。
高温半致死温度测定 从每个物种的植株上
采集2片最顶部完全展开的功能叶，将叶片打孔
得到叶圆片。试管（带塞）中加入3mL去离子水，
每个试管放3个叶圆片，然后将试管在指定温度
下水浴热处理 1 h，室温冷却后测电导率（V1），随
后将试管在沸水浴中加热30min，取出，室温下冷
却后测电导率（V2）。每个处理设10个重复，相对
电导率（%）=V1/V2。
1. 3 统计分析方法
采用SPSS15.0对处理温度和细胞伤害率进行
Logistic 方程的拟合。Logistic 回归方程为：y=K/
(1+ae-bx)，其中，y为细胞伤害率，x为处理温度，K
为细胞伤害率的饱和容量，a，b为方程参数。通过
回归分析，求得方程的拐点温度 LT50=（lna）/b，即
为栓皮栎和滇青冈的高/低温半致死温度。
2 结果与分析
2. 1 细胞伤害率与低温的关系
随着处理温度的降低，2种植物的电解质渗出
林 业 科 技
FORESTRY SCIENCE & TECHNOLOGY
栓皮栎和滇青冈幼苗对温度的耐受性研究
郑艳玲 马焕成
（西南林业大学 国家林业局西南地区生物多样性保育重点实验室，云南 昆明 650224）
第40卷 第5期
2 0 1 5 年 9 月
Vol. 40 No. 5
Sep. 2 0 1 5
率不断升高，但变化速率有所不同（图1）。栓皮栎
在0～-2℃时，细胞伤害率增长缓慢；在-2～-4℃
时，细胞伤害率随温度升高急剧上升；温度为-4℃
时，栓皮栎的细胞伤害率为 -2℃时的 2.89 倍；
-4℃以后，细胞伤害率的增加呈缓慢趋势。滇青冈
在0～-2℃时，细胞伤害率增长较缓慢；-2～-4℃
时，细胞伤害率随温度升高急剧上升；-4℃时的细
胞伤害率为-2℃时的1.7倍，随后细胞伤害率增
长又趋于缓慢。
2. 2 相对电导率Logistic回归模型的建立及低温
半致死温度的确定
对不同低温下栓皮栎和滇青冈的电导率（图
1）进行曲线回归分析，回归结果用Logistic方程拟
合，得出各方程的参数值。求Logistic方程的二阶
导数，并令其等于零，则可获得曲线的拐点t=（Ina）
/b，即低温半致死温度。由表1可知，栓皮栎和滇青
冈的Logistic方程参数拟合度较高，达显著水平，
方程较好地拟合了“S”曲线。栓皮栎和滇青冈的低
温半致死温度分别为-7.6、-3.3℃。
图1 低温处理对栓皮栎和滇青冈叶片
相对电导率的影响
表1 栓皮栎和滇青冈的相对电导率
回归方程及低温半致死温度
2. 3 细胞伤害率与高温的关系
由图2可知，随着处理温度的升高，2种植物
的电解质渗出率不断升高。栓皮栎在48～54℃时，
细胞伤害率增长缓慢；在54～57℃时，细胞伤害率
随温度升高急剧上升；57℃时的细胞伤害率为
54℃时的1.2倍，随后增长又逐渐变缓慢。滇青冈
的细胞伤害率跟栓皮栎有所不同，在48～51℃时，
增长缓慢；但在 51～54℃时，增长急剧上升；54℃
时的细胞伤害率为51℃时的2.7倍，随后细胞伤
害率增长逐渐变慢。
2. 4 相对电导率Logistic回归模型的建立及高温
半致死温度的确定
对不同高温下栓皮栎和滇青冈的电导率（图
2）进行曲线回归分析，回归结果用Logistic方程拟
合，得出各方程的参数值。求Logistic方程的二阶
导数，并令其等于零，则可获得曲线的拐点t=（Ina）
/b，即高温半致死温度。栓皮栎和滇青冈的Logistic
方程参数，拟合度较高，达显著水平，方程较好地
拟合了“S”曲线（表2）。栓皮栎和滇青冈的高温半
致死温度分别为53.4、52.3℃。
图2 高温处理对栓皮栎和滇青冈叶片
相对电导率的影响
表2 栓皮栎和滇青冈的相对电导率
回归方程及高温半致死温度
3 结 语
3. 1 温度是限制植物分布的主要因子，温度过高
或过低都会对植物造成胁迫，但胁迫程度受温度
高低、持续时间和植物种类而异。栓皮栎比滇青冈
的分布范围要广得多，生境类型也更多样化，在生
态适应性研究方面，多数学者集中在对栓皮栎抗
旱性的研究上，而其温度适应性鲜有报道，滇青冈
的温度适应性研究也未见报道。在种子植物的生
活史中，幼苗阶段是植物对环境胁迫抵抗力最弱
的时期之一，任何不利于幼苗生长因素的存在都
会直接影响到植物种群新个体的产生与补充，影
响到种群的稳定性[12,13]。
3. 2 以电导法测定低温/高温胁迫下栓皮栎和滇
青冈叶片的电导率变化，并配以Logistic方程回归
分析后得到两者的低/高温半致死温度。栓皮栎和
滇青冈的低温半致死温度分别为-7.6、-3.3℃，高温
第 5期 郑艳玲等：栓皮栎和滇青冈幼苗对温度的耐受性研究 9
Temperature Tolerance of Quercus variabilis and
Cyclobalanopsis glaucoides Seedlings
ZHENGYanling
（Key Laboratory of Biodiversity Conservation in Southwest China, State Forestry Administration,
Southwest Forestry University, Kunming 650224）
Abstract In order to determine the temperature tolerance of Quercus variabilis and Cyclobalanopsis
glaucoides, the relative electrical conductivity was determined in the leaves of the both plant species
subjected to different low/high temperatures, and the semi-lethal low/high temperatures were calculated with
logistic equations. The results showed the semi-lethal low temperatures of Q. variabilis and C. glaucoides
were -7.6℃ and -3.3℃, respectively, and the semi-lethal high temperatures of the both species were 53.4 and
52.3℃, respectively.
Key words Quercus variabilis; Cyclobalanopsis glaucoides; Relative electrical conductivity
半致死温度分别为53.4、52.3℃。以此推断，这一树
龄的栓皮栎跟滇青冈对高温的耐受性相差不大，
但栓皮栎稍高，而在低温耐受性上，栓皮栎显著高
于滇青冈。通过对栓皮栎和滇青冈幼苗的观察也
发现，栓皮栎叶片更厚、质地更坚硬，根系也更发
达。这些形态特征一定程度上解释了栓皮栎比滇
青冈对温度的适应性更强这一现象。
参考文献
［1］ 张文辉，卢志军. 栓皮栎种群的生物学生态学特性和地理
分布研究［J］. 西北植物学报，2002, 22（5）：1093-1101.
［2］ 周元. 滇青冈种子的萌发［J］. 植物生理学通讯，2003, 39（4）：
325-326.
［3］ Sung DY, Kaplan F, Lee KJ, Guy CL. Acquired tolerance to
temperature extremes［J］. Trends in Plant Science, 2003, 8:
179-187.
［4］ Thomashow MF. Plant cold acclimation: Freezing tolerance genes
andregulatorymechanisms［J］.AnnualReviewofPlantPhysiology
andPlantMolecularBiology, 1999, 50: 571-599.
［5］ Keller E, Steffen KL. Increased chilling tolerance and altered
carbon metabolism in tomato leaves following application of
mechanicalstress［J］. PhysiologiaPlantarum, 1995, 93: 519-525.
［6］ Manfred J, Lesley P, Birgitte S. Habit specificity, seed
germination and experimental translocation of the endangered
herb Brachycome muelleri (Asteraceae)［J］. Biological Conser-
vation, 2004, 116: 251-267.
［7］ Mills MH, Schwartz MW. Rare plants at the extremes of
distribution: broadly and narrowly distributed rare species［J］.
BiodiversityandConservation, 2005, 14: 1401-1420.
第1作者简介：郑艳玲（1981－）, 女, 讲师，主要研
究方向为种质保存及驯化生物学.
收稿日期：2015-07-10
（责任编辑：张亚楠）
林 业 科 技 第 40卷10