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复羽叶栾树(Koelreuteria bipinnata)是我国常见的园林绿化树种,因其造型美观、观赏期长、生态效果优良,被广泛的用作行道树种、景观树种栽植。而干旱是全球性的气象灾害,在全球变暖的背景下,世界范围内干旱发生的频率、强度均有增加态势。因此深入的了解干旱对该树种的影响具有重要的实际意义,为了更好、更科学的利用、保护该树种,本论文通过几种方法探究干旱对该树种种子萌发及幼苗生长生理的影响。主要研究结果如下:(1)轻度干旱有利于复羽叶栾树的播种出苗,其出苗率、出苗势、出苗速率分别是水分适中处理的1.16倍、1.44倍、1.22倍。中度干旱提高了播种的出苗率,但降低了出苗势和出苗速率。重度干旱时出苗指标急剧下滑,出苗率、出苗势和出苗速率均显著低于水分适中处理,分别下降了42.34个百分点、18.67个百分点和77.66%。极度干旱时复羽叶栾树种子近乎无法萌发出苗。轻、中、重度干旱处理都限制了复羽叶栾树出苗后幼苗的生长,干旱程度愈重,生长受抑愈严重,重度干旱处理下新生幼苗的苗高、根长、鲜重分别为水分适中处理77.36%、48.06%、22.92%。新生幼苗SOD活性,叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量与水分条件呈极显著负相关,幼苗出土后以此适应水分亏缺的外部环境。水分过量处理也限制了复羽叶栾树的出苗及出苗后的生长:出苗率、出苗势和出苗速率分别较水分适中处理下降了9.67个百分点、3.67个百分点和15.68%;苗高、根长、鲜重分别为水分适中处理的90.57%、65.83%、30.10%;叶绿素、脯氨酸、可溶性糖含量及SOD活性均为最低值。(2)1%-3%PEG处理均促进了复羽叶栾树播种出苗,出苗率相较于对照组分别提升了6.33%、9.67%、7.00%,出苗势和出苗速率也有一定的提高,但差异不显著。1%-3%PEG处理均抑制复羽叶栾树幼苗高生长,但与对照组差异不显著,鲜重显著低于对照组,根长则随PEG增加表现为先促进后抑制。1%-3%PEG处理对复羽叶栾树SOD活性,可溶性蛋白和可溶性糖的含量影响较小,与对照组差异不显著。叶绿素含量随PEG浓度增加而逐渐减少;脯氨酸含量较对照增加明显,且差异显著。5%-35%PEG处理对复羽叶栾树种子发芽均有一定的抑制作用,浓度越高抑制作用越强,浓度达到25%时无种子萌发。(3)水分亏缺对复羽叶栾树幼苗的苗高、根长、鲜重有不同程度的影响,幼苗鲜重较苗高敏感。在T2中,处理组鲜重一直显著低于对照。在控水前期,供水量减少对幼苗根生长有促进作用,后期则抑制。在控水早期,复羽叶栾树幼苗可通过提高SOD活性,叶绿素、可溶性蛋白、脯氨酸含量来适应不同水分亏缺;后期,处理组光和系统遭到一定破坏,部分处理保护酶系统受损;但渗透调节物含量较对照表现出明显增加,尤其是脯氨酸,第五十天时断水处理组的含量是对照组的50余倍。综合分析,轻中度干旱和低浓度PEG处理对复羽叶栾树种子萌发有一定的促进作用,重度干旱时复羽栾树出苗指标急剧下降;极度干旱和25%及以上PEG处理会导致其无法出苗和发芽。轻、中、重度干旱和1%-3%PEG处理均对新生幼苗生长有一定的抑制作用,幼苗鲜重较苗高敏感、一定程度的干旱可以促进根生长。水分过多也不利于复羽叶栾树种子萌发和幼苗生长。这表明复羽叶栾树种子萌发对水分需求存在一定阈值,在种子萌发期和幼苗生长期对水分需求不同。复羽叶栾树幼苗可通过提高SOD活性,叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量来应对水分亏缺;其中,脯氨酸随着干旱强度加大和处理时间延长不断积累,是主要的渗透调节物。

关键词：复羽叶栾树干旱胁迫种子萌发生长发育生理特征

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