金沙江干热河谷是中国西南地区典型的生态脆弱区,该区域气候燥热干旱,水土流失严重,生态恢复困难。为了更全面真实地了解生态恢复树种对金沙江干热河谷地带的适应性,本研究以新银合欢(Leucaena leucocephala)、坡柳(Dodonaea viscosa)、山黄麻(Trema tomentosa)、小桐子(Jatropha curcas)4种当地典型的生态恢复树种为研究对象,分别在干湿季测定了上述树种的水分生理特征、形态解剖特征、抗氧化酶活性、渗透物质含量、光合生理特征以及叶绿素荧光特征,分析研究了不同树种的生理生态特征在干湿季的变化原因,探讨了不同树种对干热河谷抗旱适应策略的差异性,利用灰色关联度分析法对不同树种的抗旱适应能力进行综合评价,主要结论如下:(1)水分生理方面,坡柳、山黄麻、小桐子的干季RWC(叶片相对含水量)较湿季出现不同程度下降,叶片水分亏缺程度加深,但这3种树种的Ψpl(叶片黎明水势)和Ψml(叶片正午水势)随之降低以提高对土壤水分吸收能力;新银合欢在干季仍能保持较高的Ψpl、Ψml、RWC,叶片水分生理受水分亏缺的影响较小。4种树种的气孔调节策略分为两种:坡柳和小桐子在干季降低Gs(气孔导度)、Tr(蒸腾速率)以减少水分的散失;而干季新银合欢和山黄麻的Gs、Tr出现增加,以加强气体交换。新银合欢和小桐子的干季WUE(水分利用效率)较湿季显著增加,但山黄麻的干季WUE较湿季显著降低。新银合欢和坡柳在干季通过增加消耗以适应干旱,其LMA(比叶重)较湿季显著下降;而山黄麻和小桐子在干季通过积累干物质来抵御干旱,其LMA则显著较湿季增加。各树种在水分生理方面的抗旱适应能力(WCDI)排序为小桐子>新银合欢>坡柳>山黄麻。(2)形态解剖方面,干湿季4种树种的形态解剖适应策略有以下3种途径:第一种,新银合欢和山黄麻在干湿季均保持较高的P/S(栅海比)、CTR(叶片紧密度),并在干季增加UET(上表皮厚度)、LET(下表皮厚度)、PTT(栅栏组织厚度)、STT(海绵组织厚度)、LT(叶厚度),以提高叶片储水能力并减少水分散失。第二种:小桐子在干湿季均保持较高的LT,在干季改变叶肉组织的组成比例,增加PTT、P/S、CTR以增加保水能力,LT下降幅度较小。第三种,坡柳的干季UET、LET、PTT、STT、LT、PTT、P/S、CTR较湿季显著下降,SR显著增加。各树种在形态解剖方面的抗旱适应能力排序为山黄麻>新银合欢>小桐子>坡柳。(3)生化特征方面,在干季,山黄麻通过增加SOD(超氧化物歧化酶)、POD(过氧化物酶)的活性以清除叶片内过量的ROS(活性氧),以防止细胞质膜被破坏;小桐子通过增加Pro(脯氨酸)含量,维持叶片细胞的水分平衡。各树种叶片生化特征方面的抗旱适应能力排序为小桐子>山黄麻>新银合欢>坡柳。(4)光合生理方面,在干季,4个树种的CE(初始羧化效率)、Vcmax(最大羧化速率)、Jmax(最大电子传递速率)、TPU(磷酸丙糖利用率)、Jmax/Vcmax、Amax(光合能力)、ФPSII(PSII实际光化学效率)、q P(光化学猝灭)、ETR(电子传递速率)、Rp(光呼吸速率)较湿季均出现了不同程度的下降,表明干季各树种叶片的光合酶活性降低,羧化效率下降,光合能力降低,光合器官受损程度加深,是一种被动消耗的适应策略。叶绿素荧光参数种的ФPSII、ETR两个指标对该地区4种生态恢复树种的光合能力有很好的指示作用。各树种叶片光合生理方面的抗旱适应能力排序为新银合欢>山黄麻>坡柳>小桐子。综上所述,4种生态恢复树种对干热河谷表现出不同的适应策略,在不同生理生态方面的抗旱适应能力也差异明显。综合叶片的水分生理、形态解剖、生化特征、光合生理4个方面共43个指标,对4种树种的抗旱适应性进行综合评价,各树种综合抗旱适应能力的排序为新银合欢>山黄麻>小桐子>坡柳。