水分胁迫对油松抗旱生理特征的影响

作     者：刘青 徐肖阳 王云霞 曾岩 冒吉荣 刘莹 王国梁 LIU Qing;XU Xiaoyang;WANG Yunxia;ZENG Yan;MAO Jirong;LIU Ying;WANG Guoliang

作者机构：西北农林科技大学水土保持科学与工程学院陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100 

出 版 物：《水土保持学报》 (Journal of Soil and Water Conservation)

年 卷 期：2024年第38卷第5期

页      面：129-138页

核心收录：

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家重点研发计划项目“黄土高原低效人工林生态系统质量提升技术”(2022YFF1300400) 国家自然科学基金专项“黄土高原植被生态水文阈值与生态系统优化途径”(42041005-3B) 

主　　题：油松 水分胁迫 抗旱生理 栓塞脆弱性 渗透调节 

摘      要：[目的]探究水土保持主要造林树种油松(Pinus tabulaeformis)在水分胁迫下的抗旱生理特性,为该地区油松人工林管理提供科学依据。[方法]以1年生油松幼苗为研究对象,设置4个水分胁迫处理,分别为对照组(CK)、轻度胁迫(RE25%)、中度胁迫(RE50%)和重度胁迫(RE75%),分析不同水分胁迫处理后油松幼苗的生长特性、水力功能及渗透调节物质含量的变化及其之间的相关关系。[结果](1)与CK相比,经过20个月的RE50%和RE75%处理后油松地上生物量分别显著降低19.1%和37.0%,地下生物量分别显著增加13.7%和23.9%。(2)CK、RE25%、RE50%和RE75%处理后油松幼苗新枝的抗栓塞水势阈值分别为-1.43,-2.04,-0.91,-0.58 MPa。(3)与CK相比,经过RE50%和RE75%处理后粗根内的可溶性糖分别显著增加123.3%和121.9%,淀粉分别显著增加15.0%和58.0%,非结构性碳水化合物(NSC)总量分别显著增加104.0%和83.2%。与CK相比,经过RE75%处理后新枝内脯氨酸显著降低43.0%,K^(+)显著降低23.7%。(4)不同水分胁迫处理下各器官内渗透调节物质对水力功能变化的贡献依次为NSC、淀粉、可溶性糖、K^(+)、管胞汁液内的脯氨酸和管胞汁液内的可溶性糖。[结论]轻度水分胁迫提高新枝的抗栓塞能力,而中度和重度水分胁迫下油松幼苗通过增加根内碳储存维持油松的生长代谢。油松各器官通过积累渗透调节物质提高细胞浓度,降低渗透势以适应水分胁迫环境。研究结果加深对油松抗旱机制的认识,为黄土高原油松人工林管理提供科学依据。