本文研究了越冬过程中卫矛科三种常绿阔叶植物在保定自然低温下的生理特性,从质膜相对透性与膜脂过氧化作用、可溶性蛋白质与游离脯氨酸含量、保护酶、可溶性糖及淀粉,以及水分状况、叶绿素荧光参数等方面对三种植物生理特性的变化进行系统的研究,探讨了它们的抗寒生理学适应机制: (1) 随着越冬过程中自然温度的变化,三种植物质膜透性和MDA含量呈现先升高再降低的变化趋势,与越冬过程中月平均最低温的变化趋势负相关。三种植物的质膜透性和MDA含量呈正相关。 (2) 越冬过程中可溶性蛋白含量和游离脯氨酸的含量和自然温度呈不完全负相关。可溶性蛋白含量的增加或是由于新的种类蛋白的合成,或原有种类蛋白的合成增加,亦或植物体内的水分损失,具体是哪一个或是三者的共同作用还需进一步研究。本文认为,游离脯氨酸的增加是低温和生理干旱共同作用。 (3) 越冬过程中两种保护酶的活性先升高再降低。在越冬初期二种酶的活性升高,表明二种酶都有在锻炼后提高活性以适应低温环境的能力,SOD和POD以降低对低温的敏感性来防御低温伤害。 (4) 随着越冬过程中自然温度的变化,可溶性糖的含量先增加而后减少,可溶性淀粉含量的变化趋势与之相反。可溶性糖的增加呈现低温诱导的规律,且积累率高于淀粉的降解率,证明可溶性糖有其它来源。 (5) 随着越冬进程,叶组织含水量呈下降趋势,而水分饱和亏缺、束缚水/自由水逐渐增大,温度达到最低值后这些指标开始恢复。水分饱和亏缺商接影响常绿阔叶植物的越冬景观,因此它对保定常绿阔叶植物有特别重要的意义。 (6) 叶绿素总量和叶绿素a/b的比值与月平均最低温呈现相似的变化规律。该试验证明低温降低了植物的光合速率。本论文认为叶绿素总量和叶绿素a/b的比值大的抗寒性强,反之则弱。 (7) 对三种植物叶片的石蜡切片进行了观察,结果显示三种植物均有发达的角质层,其中北海道黄杨的最为发达,这可能是它冬季水分饱和亏缺较低的一个原因。叶片的CTR值从大到小的顺序和SR值从小到大的顺序是一致的,单从这一指标来判断它们的抗寒顺序为:胶东卫矛>北海道黄杨>大叶黄杨。 (8) 对三种常绿阔叶植物的抗寒能力进行了综合评判。三种植物的抗寒能力依次为北海道黄杨>胶东卫矛>大叶黄杨。但可以认为各指标在三种植物中对抗寒能力的贡献不同,植物的抗寒能力是多因素控制的结果。