全 文 ：第 5 卷 第 4 期
1 9 9 2 年 8 月
林业 科学研 究
FO R E S T R E S E A R C H
V o l
.
5
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A 住9 . , 1 9 9 2
黑荆树种源抗寒性评估的初步研究 *
吴摧 溪 李振问 张沈龙 李春林
(挤建省尤溪县林业科学研究所 )
苏梦云
(中国林业科学研究 院亚热带林业研 究所 )
关健词 黑荆树 种源选择 抗寒生理指标
黑荆树是重要的拷胶原料树种 , 原产澳大利亚 , 我国早有引种栽培。 福建省 尤 溪 县 于
1 9 7 6年开始引种 , 长势良好。 为了建立适度规模的黑荆树拷胶基地 , 引进了多个种源 , 1 9 8 5
年在全县进行推广种植。 但是该地区有时遇到冷冻天气 , 极端最低温 度 为 一 5 . 8℃ , 冷冻天
气对黑荆树生长构成了明显的威胁 , 因此对黑荆树种源进行抗冻性测定显得十分必要。
虽然通过多年的田间试验已测出不同种源的越冬性能 , 但是植物的越冬性并不等于抗冻
性 [’] , 冷冻处理结合活力测定才是测定抗冻性的可靠生理方法〔” “] 。为了探讨黑荆 树抗冻性测
定较为适合的方法 , 我们根据大田筛选的需要和山区可能的测定条件 , 选择了四种常用的抗
寒性测定方法 , 对13 个种源材料(编号见表 1 )进行了比较研究 , 为黑荆树抗寒性评估和抗寒
性种源的选择提供参考。
1 材料与方法
1
.
1 试材处理
试验测定均在冬季进行 , 共二次(1 9 8 8年 2 月28 日和 1 9 8 9年 1 月31 日 ), 取树冠中部南向
当年生枝条 , 长约 50 c m , 每个种源取 4 株 , 置于塑料袋内用湿棉保持一定湿度 , 迅速带回
室内供试验分析。
按试验要求将供试枝条在不同低温( 5 ℃ 、 一 5 ℃ 、 一 10 ℃ 、 一 20 ℃ )下处 理10 h , 以
25 ℃处理的枝条为对照 。 分别取枝条和叶片作抗寒性测‘定 。
1
.
2 浦定方法
1
.
2
.
1 电解质渗 出率采取电导法 经不同低温处理过的枝条 , 先在流水中回 温 , 然后 用重
蒸馏水冲洗 , 取下叶片 , 将叶片混匀 , 称取 5 份 , 每份 2 9 , 剪成均匀小块 , 于洁净试管中
加入 20 m l重蒸馏水 , 使样叶完全浸泡在水中 , 以保证电 解 质 完 全渗 出 , 静 置 s h 后 用
D D S一 1 型电导仪测定第一次电导值 , 然后在水浴中加热煮沸 45 m in , 使电解 质全部外渗 ,
待冷却至室温后再测定其电导值即总导值 , 两次电导值之比为相 对 电 导 率。 相对电导率 二
1 9 9 1一0 8一0 6收稿 。
* 本文承蒙福建林学院张庆华副教授 , 黄文变 、 杨玉盛讲师的大力支持 , 在此一并致谢几
4 88 林 业 科 学 研 究 5 卷
(第一次电导值/ 总电导值 ) x 10 % 。
根据实测数据计算求出回归方程 , 其中求得的回归系数 b 的绝对 值 即 为 冻 害 敏感 指
数 [ 3 , ‘〕。 冻害敏感指数值越高 , 说明对冻害越敏感 , 抗寒力越差 。
1
.
2
.
2 冻害程度采用生长恢复试验 法浏定 取经不同低温处理的不同种源枝条 , 枝条长(带
梢 ) 2 5 c m , 直径约为 0 . s c m , 共25 根 , 在基质 (砂 :硅石 二 1 : 1) 中扦插 , 每天喷水 两 次 , 湿
度保持在95 %以上 , 温度控制在20 。~ 23 ℃之间 , 一周后检查冻害恢 复 情 况 , 按 S七er g ios
标准 [“] , 凡是枝条保持绿色的仍然活着 , 记录成活枝条百分数 。
1
.
2
。
3 束缚水含量 用阿 贝折光仪 〔“ ]测 定 取经低温( 一 10 ℃ )处理过的枝条叶片 , 前 处理同
电导法 , 每份样品为0 . 5 9 加 65 %蔗糖溶液 3 m l, 在恒温(25 ℃ )条件下用 2’ 阿贝折射仪测
定 。 以束缚水占总含水量比值的大小表示抗寒力的大小 。
1
.
2
.
4 组 织活 力用戒化三苯四氮吐 (T T C )法刚 定 取经低温( 一 10 ℃ ) 处理后的 枝 条 , 直
径约 。. s c m 的不同种源各 5 段 , 侮段 I c m 长 , 剥去树皮分别放入 1 %的 T T C 溶液中 , 于
黑暗中静置 Z h , 观察其着色情况 , 抗寒力以着色程度表示 , 即 。为未着色 , 1 淡红色 , 2
粉红色 , 3 红色 。 着色越深表示抗寒力越强 。
2 结果与分析
2
.
1 不同种葱在各通度处理后的电导率比较
冰冻处理引起植物组织的伤害 , 致使细胞内溶质的外渗增加。 由于冰冻伤害程度表现为
温度函数 , 随着冰冻温度的变化 , 电导率变化近似为直线 [’l。 电导率与冰冻温 度 关 系 可用
g 二 a 十 bx 直线回归方程来表示 。 其中以 刀为相对电导率 , x 为冰冻温度 , b 为回 归 系 数 ,
不 同种源随温度变化的相对电导率和直线回归方程见表 l 。 表 1 可见 , 相对电导率的大小随
冰冻温度的下降而 明显升高 , 二者之间存在着显著的负相关 , 相关系数均在0 . 8以上 。在13 个
种源中 , b 值(绝对值 )大小与实际抗寒表现较为密切 , b 值 (绝对值 )最小的是1 号。. 38 1 , 最
大的是B号1 . 4 0 7 。 根据 b 值大小 , 大体上可以把供试黑荆树种源的抗寒力划分为 3 个等级 :
b 值在O。 381 ~ 0 。 972 之间的种源是1 1 、 Y 、 12 、 1 8 、 C 3 , 为抗寒性较强的种源 , b 值在 1 。 07
~ 1
.
1 3 3之间的种源是 1 7 、 C 6 、 1 9 、 C‘, 为抗寒性中等的种源 , b 值在1 . 2 3了一 1 . 4 0 7之 间的种
源是16 、 C : 、 C : 、 B , 为抗寒性较弱的种源 。
2
.
2 不同种派受冷冻伤容后的成活度比较
在木本植物中 , 冻伤枝条的形成层 、 韧皮部和皮层细胞变成褐色、 松软 、 水渍状 , 未伤
枝条依然保持正常颜色〔“J。 但是受轻度伤害的枝条组织褐变并不太明显 , 经过适宜温湿条件
处理后 , 成活度产生明显差异 。 不同种源黑荆树冻害成活度随着温度的降低而递降 , 在常温
(25 ℃ )条件下 , 13 个种源的成活度都为1 0 % ; 5 ℃时 16 、 C : 、 C : 、 B 种源的成 活 度 开始
下降至80 % ~ 9 2 . 6 % , C。 也有微弱的下降(98 . 5 % ) , 而其余种源 的 成 活 度 仍为 1 0 % ,
一 5 ℃时 , C z, 、 B 、 1 6 、 C : 种源的成活度下降至 峨7 . 4 % ~ 6 1 . 9 % , 1 9 、 C S 、 1 7 、 C 3 、 C 4 、 1 5
种源的成活度为6 6 . 7 % ~ 8 6 . 9 % ; 12 、 Y 、 n 种源的成活 度 仍 保持 在 9 4 . 7 % ~ 1 0 % ,
一 1 0℃时 , C Z 、 B 、 C , 、 1 6种源的成7舌度仅为2 5 。 7 % ~ 4 5 . 5 % , C 3 、 2 7 、 C‘、C。、 1 9 、 18种源
的成活度为60 %一83 。 2 % , 而 Y 、 1 1 、 12 种源的成活度仍在91 。 7 %一93 . 8 % 之 lhJ , 一 20 ℃
4 期 昊摧溪等 : 黑荆树种源抗寒性评估的初步研究 4 8 9
表 1 不同种滚的相对电导率及其对沮度的回归方程
种 源
编 号
不同温度下相对 电导率 (% ) 相关系数
F 值
2 5 ℃ 5 ℃ 一 5 ℃ 一 1 0 ℃ 一 2 0 ℃
回 归 方 程
g = a + b x
nU,山.今4968J」几‘吸一ŽO”6口月bnud.l已月兮.⋯O口。勺山目了JL月,”曲“,工, .丹已月任‘叹咋白州生
1山
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2 5 6
3 0
.
0
3 2 4
4 4
.
2
3 0
.
5
3 0
.
5
2 9
.
5
2 3
.
3
2 8
.
8
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.
:
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.
:
2 8
.
3
15
.
9
1
.
8 3
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.
0
5 7
.
0
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.
1
2 8
.
6
2 3
.
2
3 2
.
0
4 3
.
9
6 1
.
3
4 3
.
0
52
.
0
5 9
.
4
5 6 9
5 5
.
6
5 7
.
3
6 1
.
7
6 3
.
5
6 4 5
32
.
7
52
.
6
6 4 7
6 9
.
6
6 2
.
3
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.
0
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.
0
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.
3
62
.
5
6 6
.
8
7了. 4
6 8
.
8
7 2 8
夕二 2 1 . 15 8 + 0 . 3 8 1( 一 % )
夕 = 2 3 . 13 7 + 0 . 4 2 ( 一% )
夕 = 4 2 . 3 4 6 + 0 . 6 7 7 (一 二 )
夕 = 5 5 . 4 0 4 + 0 . 6 8 8( 一 x )
夕 = 3 3 . 7 7 5 + 0 . 9 7 2 ( 一 x )
梦 = 3 7 10 7 + 1 . 0 7 7 ( 一义 )
夕 = 4 1 . 0 1 2 + 1 . 0 8 4 ( 一x )
夕 = 4 6 . 6 1 7 + 1 . 1 0 1 ( 一 x )
V = 3 9
.
0 9 5 + 1
.
1 3 3 (
一 x )
夕二 4 1 . 16 7 + 1 . 2 37 ( 一 x )
夕 = 4 8 . 13 6 + 1 . 3 2 1( 一 “ )
V = 3 6
.
3 12 + 1
.
4 04 (
一 义 )
夕= 3 9 . 7 8 7 + 1 . 4 0 7 ( 一“ )
9
。
16
5
。
4 2
6
.
4 4
1 5 5
。
4 7
SC舀Q亡J叮碑
.⋯n甘60,曰,O口ƒhn‘O的月皿尸合n.⋯八口n‘丹舀,自,l,二,Ž八JJ性月山
厅‘心1通,l八石
.⋯Od孟
‘n乙O‘nŽ,立n‘几乙1,山
nY128q7吼9C4托IB
注 : ¹ F 0 . 0 1 = 3魂. 1 ; F o . o s = 10 . 1 ; F o . , = 5 . 5 4 。
º 种源 11 、 12、 16 ~ 1。均产于澳大利亚 , C l 、 C :产于中国云南 , C 3~ C S分别产于中国四川 、 浙 江 (温州 ) 、 江 西
(翰州) , B 产于巴西 , y 产于 中国福建 (尤 溪 ) 。
表 2 不同沮度下各种源的成活度 (% )
种源号 25 ℃ 5 ℃ 一 5 ℃ 一 10 ℃ 一 20 ℃
月内土才1 0 0
1 0 0
1 0 0
1 0 0
1 00
1 0 0
1 00
10 0
1 00
10 0
10 0
10 0
10 0
10 0
10 0
10 0
10 0
10 0
10 0
9 8
.
5
10 0
10 0
8 0
8 0
8 7
.
5
9 2
。
6
::: ::
9 4
.
7
8 6
.
9
7 8
.
5
7 8
.
5
7 1
.
4
6 6
.
7
86
.
7
6 0
.
9
6 1
.
9
47
,
4
5 0
7 5
.
6 6
.
条件下 , 13 个种源都死亡( 表 2 ) 。 根据13 个
种源在不同温度下的成活情况 , 我们把其抗
寒性划分为 3 个等级 : 抗寒性较强的种源为
1 1、 Y 、 12 ; 抗寒性中等种源为18 、 C s 、 17 、
q
、
19
、
q ; 抗寒性弱的种源为1 6 、 C : 、 C : 、
B
。
2 。3 不同种源冷冻处理后束缚水含量 差异
束缚水与总含水量之比值是衡量林木抗
寒力大小的重要指标 , 也是了解原生质水分
状态是否稳定的抗冷性标志 , 它的值随林木
的抗寒力的减弱而递降[ 8 , 日l。 表 3 可见 13 个
不同种源黑荆树的束缚水与总含水量 比值 ,
在25 ℃常温和 一 10 ℃低温条件下都存 在 着
nU几比0,山nUn”h
.⋯几O几口”Uon材nJ八乙”卜U户t0J‘
nU7.
nU几Vn六U匕JQUt了O
.⋯尸a584J住e舀,山朽口
1Y28Ca7味9叭6q姚B
明显的差异。在常温状态下束缚水比值最高的是Y 、 12 、 n 种源 ( 4 1 。 16 % ~ 4 6 . 82 % ) , 中等
的是17 、 1 8 、 q 、 C。种 源 ( 2 9 . 4 4 % ~ 3 3 . 3 6 % ) , 最低的是 C Z 、 1 6 、 B 、 q 、 C l 、 1 9 种 源
( 1 0
.
09 % ~ 15
.
3 % ) ; 在低温状态下 , 束缚水比值最高的仍然是12 、 Y 、 n 三个种源 ( 2 了. 6 %
~ 2 9
.
8 7 % )
, 最低的是 C Z 、 1 9 、 B 、 C 4 、 1 6 、 C , 种源( 7 . 4 2 % ~ 1 1 。 9 3 % ) 。 据此 , 我们把 1 3
个种源黑荆树的抗寒性划分成 3 个等级 : 抗寒性强的种源是 1 1 、 Y 、 12 ; 抗寒性中等的种源
是1 8 、 C s ; 抗寒性较弱的种源是 i 了、 C S 、 1 9 、 C 4 、 1 6 、 C 工、 C : 、 B 。
2
.
4 不同种源冷冻处理后组织活力比较
表 4 可见不同种源黑荆树枝条在 一 10 ℃ 冰冻10 h 后 , T T C 对其着色程度存在着明显差
异 , 着色度以n 号种源最深 , 平均值达 3 , 以B 、 C Z 种源着色最差 , 平均着色度值只有 0 . 6 。根据
人9 6 林 业 科 学 研 究 乌卷
衰 3 不同沮度下各种派京娜水的含t
2 5 ℃ 一 1 0 ℃
种湘号 总含水 t
(% )
束绍 水/总含水皿
(% )
总含水盆
(% )
束娜水
(
/总 含水 t
% )
水绍%束水缚%
了吸、
束
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1 5
.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
4 9
0“807592汤洲ŽU几‘”O曰月兮3bl匕,一了”ŽJ”bj,J咭月月弓
4
.
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.
8 1
1Y28吼79C.6I姚B
衰 4 经 一 10 ’C处理后各种派燕荆材枝条组叔的, 色魔
1 1 Y 12 1 8 C : 17 (C 、
.1
234
5 3 2 3 1 2 1 2 1 2 0 1 0 1
注 : 粉色度 : O 为无 色 , 1 为淡红色 , 2 为粉红色 , 3 为红色 。
着色度大小 , 可以归为 3 类 , 即 3 个抗寒性等级 : 抗寒性强的是 n 、 Y 、 12 、 18 、 C 。 (平 均
着色度 3一 2 ) ; 抗寒性中等的是17 、 C。、 19 、 C‘ ( 平均着色度为 1 . 6~ 1 。 2 ) ; 抗寒性弱的是 16 、
C ,
、
C
: 、
B ( 平均着色度为 1 ~ 0 . 6 ) 。
测定树木抗寒性的方法很多 , 如 电导法、 组 织 生 长恢 复 法 、 T T C 法 、 束 缚水 比值
法 、 差热分析法和乙烯估测法等〔‘卜‘“] 。 半致死温度也常作为划分抗冻性的标准 〔‘“J。 我们根
据福建省黑荆树种植区的情况只选用了比较简单而适用的电导法、 组织生长恢复法 、 束缚水
比值法和 T T C 法对黑荆树 13 个种源抗寒性作了评估 , 表明这 4 种方法 比较适用 , 且评估结
果基本相近 , 即抗寒性较强的种源有 n 、 Y 、 12 , 抗寒性较差的是 16 、 C : 、 C Z 、 B 。 建议在
各种植区根据具体条件选择合适的方法时 , 最好与组织生长恢复法结合进行 , 以达到相互印
证 , 增加抗寒性评估的准确性 [’‘1 。
4 期 吴握溪等 : 黑荆树种源抗寒性评估的初步研究 491
参 考 文 献
S le p o n k u s P L
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Su M e 几g yu n
(T he R e s e a r c h I o st‘to te o f s “btr o p ic a l F o r e s t, 夕, C A F )
A b str ac t T h is PaP e r de a I3 w it h th e e o m P a ra t ive s tud y o n e o ld r e 3 is ta n e e
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a c fa m e a , n s ii) b y m e th o ds o f e le e t ro
一
e o n d u e t a n e e
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T he r e a r e th r e e p ro v e n a n e e s (1 2
, 1 2 , y) w ith s tro n g e r e o ld r e s is ta n e e
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,
C ,
,
C
: ,
B ) w it h w e a k e r e o ld r e s is ta n e e
.
T he
e ha r a c t e r s o f th e s e fo u r m e th o d s a n d th e ir a PP lie a tio n Pr o sPe e t in d e t e r m
-
in a t io n o f e o ld r e s is ta n e e o f B la e k W a t tle ha
v e be e n d is eus s e d
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A e e o r d in g
to th e e o n d it io n o f in s tr u 幻n e n t , it w a s s吧g e st e d to d e te r m in e e o ld r e sist:
a n e e by a n a p Plie a b le m e tho d
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K ey w o r d s B la e k W a ttle p r o v e n a n e e s e le e t io n p hys io lo g y in d e x
o f e o ld r e sis ta n e e