梭梭对干旱的适应及抗旱机理研究进展.pdf

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1、林业科学研究，（）：文章编号：（）梭梭对干旱的适应及抗旱机理研究进展郭泉水，谭德远，刘玉军，王春玲（中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所，北京；北京林业大学生物科学与技术学院，北京；国家林业局野生动植物保护司，北京）摘要：综合国内外对梭梭抗旱胁迫的研究成果，从水分生理、光合生理、解剖结构、渗透调节、膜系统保护酶、激素等方面阐述了梭梭对干旱的适应及抗旱机理，在此基础上提出了有关领域应重点研究的工作。关键词：梭梭；生理生态特性；解剖结构；膜系统保护酶；研究进展中图分类号：文献标识码：梭梭（）属黎科（）超旱生小乔木，呈高大灌木状，植株高度一般在，个别植株可高达，为国家渐危三级保护植物［

2、］。以其为建群种的梭梭荒漠，在亚、非荒漠区有大面积分布，并形成水平地带性独特景观。在我国，主要分布在西北荒漠地区，约占全国荒漠总面积（不包括山地）的十分之一［］。梭梭是极好的薪炭材和饲用植物，其根部寄生的肉苁蓉（）是名贵的中药材，有“沙漠人参”之称，为国家濒危三级保护植物［］。梭梭主侧根发达，叶退化，靠绿色同化枝进行光合作用，对干旱有较强的适应性，是西部荒漠化地区造林首选树种。多年来，我国生物学界对梭梭的干旱适应及抗旱机理的研究一直都非常关注，特别是对梭梭抗干旱胁迫方面的研究取得了很多研究成果。这些成果不仅丰富了植物抗逆境生理方面的研究内容，而且为生产上创造有利于梭梭生长的条件奠定了理

3、论基础。基于梭梭的优良特性和在生产上广阔的发展前景，特将梭梭对干旱的适应及抗旱机理方面的研究进展予以综述，以期推动有关研究领域向更深层次的方向发展。梭梭的生理生态特性!"!梭梭的水分生理束缚水自由水与相对含水量束缚水含量及其所占比例是植物重要的一项抗旱指标。通常认为束缚水及其比例越大，植物的抗旱性越强。束缚水自由水比值的大小影响原生质的物理性质，进而影响植物的生长速度。梭梭的束缚水自由水的比值一般在左右，在生长季后期，可增加到。远远大于其它旱生植物种类［］。干旱程度对该比值的大小有一定的影响，一般规律是随着干旱程度增加而增加［］。收稿日期：基金项目：国家林业局动植物保护司专项（）“珍稀

4、濒危植物肉苁蓉和寄主植物梭梭资源开发及其对环境的影响”课题和国家林业局森林生态环境重点实验室资助项目的一部分作者简介：郭泉水（—），男，河北易县人，研究员第期郭泉水等：梭梭对干旱的适应及抗旱机理研究进展梭梭同化枝的相对含水量一般是随着干旱程度增加而减少［，］。同化枝的相对含水量变化与水分亏缺变化不完全一致。生长正常的梭梭在水分较充足或较干旱时，水分亏缺并无明显变化［］；而生长衰退的梭梭则不同，当同化枝的相对含水量下降时，水分亏缺则可以达到左右［］。水势植物的水势是反映植物吸水能力与保水能力大小的综合指标，其变化状况可以从一个侧面较为客观地反映植物体内水分运转及平衡状况。大量研究表明，梭

5、梭属于低水势树种，最低值可达，日平均值在左右。在之中，一般是早晚较高，中午较低［，，］。在土壤含水率相同的条件下，梭梭同化枝的水势比柠条（Caraganamicrophylla［，］。）、杨柴（Hedysarummongolicum）和花棒（Hedysarumscoparium）低这是梭梭适应干旱环境较为重要的水分生理特征［］之一。梭梭水势对环境条件的变化是可逆的［］。对龟裂地和蓄水沟种植的梭梭研究表明，随着土壤含水量的递减，梭梭水势趋于下降，而当土壤水分条件改善以后，梭梭水势又趋于增加［］。蒸腾作用蒸腾作用是植物维持体内水分平衡的主要环节。目前对梭梭蒸腾作用的研究主要集中在蒸腾强度的

6、日变化和适应干旱或高温的蒸腾特性方面。现已研究表明，梭梭的蒸腾强度对土壤水分含量的变化可塑性很大。当土壤水分条件较好时，其蒸腾强度较高，并随季节的变化呈典型的单峰曲线［，］，日进程呈典型的双峰曲线［，］；当土壤水分条件较差时，其蒸腾强度大为降低，并随季节变化呈递减趋势，日进程曲线呈平缓波动型［，，］。若土壤水分条件较好，梭梭的蒸腾速率也高。土壤水分充足时，梭梭的蒸腾速率主要受光照强度的影响；土壤水分不足时，蒸腾速率主要受土壤质地及含水率所控制，两者之间有着极显著的线性关系［］，并且不随外界环境条件和季节变化而变化［，，，，，］。生长衰退的梭梭，蒸腾速率对环境因子的变化则相当敏感，这是其

7、本身抵抗不利环境影响能力减弱的一种表现［］。一些观点认为，蒸腾速率的调节主要是通过气孔的改变来实现［，］；但通过解剖发现，梭梭气孔半下陷，气室不明显，所以不能认定梭梭蒸腾速率的调节完全是由气孔改变来完成的［］。当水分条件较好时，梭梭能够以高蒸腾方式抵御高温；当水分条件较差时，则能以低蒸腾方式抵御高温和干旱［］。从梭梭的水分生理研究可以看出，梭梭较其他旱生植物具有组织含水量高且稳定、束缚水［，，］等特点。尽管如此，自由水比值大、低水势、蒸腾速率调