云南松幼苗生长及生理生化特性对干旱复水的响应

摘要

【目的】探究不同程度干旱胁迫下云南松幼苗对复水的响应,揭示干旱胁迫云南松幼苗在复水环境下的适应策略,为云南松造林与管理提供理论依据。【方法】以一年生云南松幼苗为试验材料,通过盆栽试验,设置正常水分(CK)、轻度干旱(LD)、中度干旱(MD)和重度干旱(SD)4个处理,持续干旱30 d后复水,复水7 d后测算不同干旱胁迫处理云南松幼苗的株高、地径、生物量等生长指标,以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)、可溶性蛋白含量等生理指标,计算其表型可塑性指数,并对各指标进行主成分分析。【结果】(1)与正常水分(CK)处理相比,复水后LD和MD处理云南松幼苗的株高和地径均无显著差异,而SD处理云南松幼苗的株高和地径分别显著降低了21.09%和19.06%。随干旱胁迫程度的加重,复水后云南松幼苗细根生物量、细根和粗根生物量占比以及根冠比均呈上升趋势,云南松幼苗各器官生物量的分配符合最优先分配理论。(2)复水后云南松幼苗针叶仍具有较高酶活性。与正常水分(CK)处理相比,复水后LD处理云南松幼苗针叶可溶性糖含量较CK显著下降,MD处理无显著变化;LD和MD处理云南松幼苗针叶的MDA含量均与CK无显著差异;SD处理云南松幼苗针叶可溶性糖和MDA含量分别显著提高了45.35%和88.72%,表明LD和MD处理云南松幼苗受到的损伤可在复水后快速恢复,且恢复程度远远大于SD处理。(3)茎生物量、根冠比、细根生物量、SOD活性、可溶性蛋白和MDA含量的表型可塑性指数均较大。主成分分析结果表明,云南松幼苗地径、株高、游离脯氨酸、总生物量及POD、SOD、CAT活性的特征向量较大。【结论】复水后不同干旱胁迫处理云南松幼苗生长的恢复程度具有显著差异,轻度和中度干旱胁迫对云南松幼苗造成的伤害可在复水后快速恢复,且恢复程度远大于重度干旱胁迫。云南松幼苗的地径、株高、生物量以及SOD、POD、CAT活性和MDA、游离脯氨酸、可溶性蛋白质含量为响应干旱复水的主要指标。

关键词

云南松 / 干旱复水 / 干旱胁迫 / 森林培育