柔枝松引种及苗期抗逆性研究

论文摘要

柔枝松是北美地区干旱、瘠薄、石质山地上的先锋树种,良好的防护林树种,经济价值较高,具有开发前景的优良树种。本研究将美国柔枝松不同种源引种至北京、河北和内蒙进行研究,通过对各种源种子活力、苗木适应性和苗木抗旱特性等方面的试验,分析影响柔枝松适应性和抗旱性的主要因子,筛选出适应性和抗逆性较强的种源,为我国干旱半干旱地区选育适应性和抗逆性强的柔枝松种源提供理论依据。研究表明:(1)在固定温度40℃,湿度100%,时间96h的条件下,5个柔枝松种源的各项发芽速率指标均有所下降。种源Rs和Rsd下降明显,发芽率是正常种子的64.1%和62.8%,活力指数是10.3%和38.1%,其中种源Rg和Rsi的值下降较小,表现出一定的抗老化特性,种子活力较强。(2)种子胚乳中内源激素、酶活性和丙二醛(MDA)与活力指数表现出一定的相关关系。在发芽过程中,种源Rsi和Rsd经过老化处理种子中的激素含量、酶活性仍能保持较高水平,膜质过氧化物质丙二醛的含量增加少,表现出较强的抗老化特性。(3)催芽方法:温水(45oC)浸种(1d)—冷水浸泡2d—混河沙(种子:沙子=1:3)—置于室内—常温催芽,能够提高柔枝松种源的发芽率和场圃发芽率,适合柔枝松种源。(4)柔枝松不同种源一年生苗木在鹫峰、萝卜地和东陵的苗高生长节律为:6月底7月开始生长,最快生长期在8月份,在9月底10月初封顶,在内蒙生长期晚近一个月的时间;地径生长节律为:6月中旬开始生长,在9月初以后地径开始迅速生长,10月初出现生长高峰,11月中下旬停止生长。种源Rs、Rg和Rl一年生苗木苗高生长量在东陵最大,分别为8.0cm、7.6cm、6.9cm,种源Rsd在鹫峰苗圃生长量最大,为7.6cm;种源Rs在萝卜地的地径值(0.268cm)最大,种源Rg、Rsd和Rl在东陵地径生长量最大,分别为0.269cm、0.286cm和0.290cm;柔枝松不同种源在东陵的平均主根长度最长,各级侧根条数最多,茎跟比最小,表现出一定的耐旱特性;在4个试验地的越冬保存率均达到70%以上,表现出一定的耐寒特性。(5)柔枝松属于高水势延迟脱水耐旱树种。随着干旱胁迫的增加,种源Rsi和Rsd的苗木水势降低缓慢;种源Rsd各种酶活性的变化比较大,抵抗干旱胁迫的能力较强,种源Rs的酶活性变化比较小,膜受损程度最大;种源Rs、Rg、Rsd和Rl在干旱胁迫的叶绿素a和b含量明显增加;脯氨酸的含量随着干旱胁迫程度的加剧呈持续增加趋势,种源Rg和Rsd增加最多,干旱胁迫后期是正常水分的48.4倍和41.9倍;柔枝松种源Rs根、茎、叶的Δ13C值在白泥井最小,其更加适合在白泥井生长,而最不适宜鹫峰的生长环境;种源Rg、Rsd和Rl的在萝卜地和东陵的值最小,最大值在白泥井。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 概述
• 1.1 引种概述
• 1.1.1 引种定义及意义
• 1.1.2 引种的历史及概况
• 1.1.3 林木引种的主要理论
• 1.1.4 新技术在林业引种中的应用
• 1.1.5 我国目前引种工作存在的主要问题
• 1.1.6 林木引种在今后需要研究的内容
• 1.1.7 林木引种的引用前景
• 1.2 松属树种在我国的引种概况
• 1.2.1 松属树种分布及研究概况
• 1.2.2 松树在我国的引种情况
• 1.2.3 柔枝松国内外研究现状及其应用前景
• 1.3 植物抗旱特性的研究进展
• 1.3.1 树木的抗旱机理
• 1.3.2 植物对水分胁迫的生理反应
• 2 试验地概况及试验方法
• 2.1 试验地概况
• 2.1.1 北京林业大学妙峰山实验林场苗圃
• 2.1.2 北京林业大学鹫峰试验林场萝卜地
• 2.1.3 河北遵化东陵国营林场
• 2.1.4 内蒙达拉特旗白泥井镇
• 2.2 技术路线
• 2.3 试验材料与方法
• 2.3.1 试验材料
• 2.3.2 试验方法
• 3 柔枝松种源的种子活力
• 3.1 不同种源种子的发芽速率
• 3.1.1 种子的发芽率
• 3.1.2 活力指数
• 3.2 柔枝松种源种子生理特性
• 3.2.1 不同种源种子内源激素的比较
• 3.2.2 不同种源种子酶活性的比较
• 3.3 丙二醛（MDA）含量与种子活力
• 3.4 小结
• 4 柔枝松不同种源的苗期适应性
• 4.1 不同催芽方法对苗木生长的影响
• 4.2 不同种源场圃发芽率的比较
• 4.3 柔枝松不同种源的苗木生长规律
• 4.3.1 苗木高生长
• 4.3.2 地径
• 4.3.3 根系
• 4.4 不同种源苗木生物量的比较
• 4.5 茎根比
• 4.6 一年生苗木适应性
• 4.6.1 成活率
• 4.6.2 越冬保存率
• 4.7 小结
• 5 柔枝松苗木的生理特性与抗旱性研究
• 5.1 幼苗水势与土壤含水量
• 5.2 耗水量与耗水速率
• 5.2.1 耗水量日变化
• 5.2.2 耗水速率
• 5.2.3 耗水量和耗水速率与温度和湿度的关系
• 5.2.4 小结
• 5.3 光合生理指标对干旱胁迫的响应
• 5.3.1 光响应曲线
• 5.3.2 净光合速率变化特征
• 5.3.3 蒸腾速率
• 5.3.4 气孔导度
• 5.3.5 水分利用效率（WUE）
• 5.3.6 复水后光合指标的测定
• 5.3.7 小结
• 5.4 干旱胁迫对酶活性的影响
• 5.4.1 过氧化物酶（POD）活性
• 5.4.2 过氧化氢酶（CAT）活性
• 5.4.3 超氧化物歧化酶（SOD）活性
• 5.4.4 多酚氧化酶（PPO）活性
• 5.4.5 抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性
• 5.5 干旱胁迫对丙二醛（MDA）含量的影响
• 5.6 干旱胁迫对叶绿素含量的影响
• 5.7 游离脯氨酸（Pro）
• 5.8 稳定性碳同位素与抗旱节水优良种源的筛选
• 13C 的比较'>5.8.1 不同干旱时期柔枝松苗木不同部位δ¹³C 的比较
• 13C 和Δ¹³C 的比较'>5.8.2 不同试验地之间δ¹³C 和Δ¹³C 的比较
• 5.8.3 小结
• 5.9 小结
• 6 引种柔枝松生长条件分析
• 6.1 研究内容与方法
• 6.1.1 气候因子
• 6.1.2 土壤因子
• 6.2 结果与分析
• 6.2.1 纬度适合性分析
• 6.2.2 气候适合性分析
• 6.2.3 土壤适合性分析
• 6.3 小结
• 7 结论与讨论
• 参考文献
• 个人简介
• 导师简介
• 致谢