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针对亚热带地区裸露边坡植被修复和边坡绿化缺乏木本材料的问题,选择乡土雌雄异株植物构树(Broussonetia papyrifera)的扦插雌雄幼苗为材料,通过设计轻、中、重干旱处理60 d后,测定幼苗构件性状、生物量结构、光合作用、代谢物质含量、抗氧化酶活性及渗透性物质含量等指标。结合4个地形导致土壤含水显著差异的野生构树幼树种群,分析构树雌雄幼苗对干旱胁迫响应的性别差异,研究干旱胁迫强度对雌雄幼苗生长速度、生理反应和生存策略影响差异,探究干旱对自然种群密度、种群性比及年龄结构等特征参数的影响,以期为干旱边坡植被修复提供可选材料,为构树品种选育、栽培养护、开发利用及资源保护提供依据。主要研究结果如下:(1)干旱对构树幼苗根、茎、叶等构件数量和质量性状影响有显著性别差异(P<0.05)。构树幼苗通过降低叶片数、叶长、叶宽、单叶面积和总叶面积,增加叶厚应对干旱胁迫。干旱下雌株叶片数低于雄株,而叶长、叶宽、叶厚及叶面积大于雄株(P<0.05)。雌雄株均通过降低株高、增加茎粗应对干旱胁迫且无性别差异。雌株通过增加根长、降低根体积应对干旱,雄株根长增加大于雌株的同时,通过增加根体积应对干旱。雌雄株叶性状和根性状应对干旱胁迫表现出显著性别差异。(2)干旱对构树幼苗生物量累积及分配策略影响有显著的性别差异(P<0.05)。随干旱度加重植株总生物量降低(P<0.05),幼苗通过增加根生物量分配比,降低叶分配比应对干旱胁迫。干旱降低了茎分配比,但干旱度间、性别间均无差异。雌株总生物量低于雄株(P<0.05),干旱下叶分配比下降幅度大于雄株,而根分配下降幅度比小于雄株。但雌株叶分配比均大于雄株,而根分配比小于雄株。(3)干旱对构树幼苗叶片中光合色素的含量均有显著影响(P<0.05),随干旱度增加Chla、Chlb、Chla+b含量均先增后减(P<0.05),Caro含量和Chla/b则不断增加(P<0.05),幼苗通过改变光合色素含量与比例应对干旱胁迫。随干旱增加雌株Chla与Chla+b含量越来越大于雄株,Chlb、Caro含量和Chla/b则无性别差异。干旱度间光合色素差异大小为Caro>Chla+b>Chla>Chlb>Chla/b,性别间雌株Chla与Chla+b显著大于雄株。(4)干旱对光合参数有显著影响(P<0.05),随干旱度增大光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)显著逐步降低,蒸腾速率(Tr)与胞间CO2浓度(Ci)显著先增后减。轻度干旱Pn和Gs达最大值,中度干旱Tr与Ci达最大值,重度干旱抑制了光合参数。水分充足下光合参数低于轻中度干旱,说明构树为耐旱植物。干旱对光合参数有极显著影响(P<0.05),影响大小Tr>Pn>Ci>Gs。性别对Pn、Gs、Tr和Ci有显著影响(P<0.05),影响大小Pn>Gs>Tr>Ci。重度干旱伤害了光合系统,降低了潜在光合速率。轻中度干旱与CK间,潜在光合速率无差异。雄株表现光合参数大于雌株,但潜在光合速率小于雌株。(5)干旱对生理代谢影响有显著性别差异(P<0.05),随干旱度增加可溶性糖(SS)含量和硝酸还原酶(NR)活性显著增加又降低,蔗糖(SU)和淀粉(ST)含量显著逐步降低,丙酮酸(PA)含量则显著增加。轻度干旱SU和ST含量最大,中度干旱SS含量和NR活性最大,重度干旱PA含量最大。干旱下雌株糖代谢和氮代谢大于雄株,雄株糖分含量和NR活性大于雌株,而PA含量小于雌株。干旱度对代谢物质影响为ST>SU>PA>NR>SS,性别间影响为ST>PA>NR>SU>SS,干旱影响大于性别。(6)干旱对抗氧化酶活性和渗透性物质含量影响有显著性别差异(P<0.05),随干旱度增加SOD、POD和CAT活性及MDA和SP含量均显著增加。雌株3种酶活性和MDA及SP含量均高于雄株,雌株SOD和POD活性及MDA含量对干旱响应快于雄株。干旱间和性别间3种酶活性均有极显著差异顺序均为SOD>POD>CAT。干旱对MDA影响大于性别,对SP则小于性别。(7)自然生境中,随土壤保水能力和含水量降低,种群面积、种群密度显著降低,年龄结构由增长型转为衰退型,各龄植株株高和地径降低。干旱生境使种群性比降低,雌株死亡率显著高于雄株。生境水分越高,龄1、龄2和龄3构树越呈集群分布。随树龄增加构树种群分布系数逐步下降,由龄1的集群分布逐步变为龄4的随机分布或均匀分布。综上所述,干旱对构树幼苗构件性状、生物量结构、光合作用、生理代谢、抗氧化酶活性及渗透性物质含量均有显著影响,且雌雄幼苗间表现出显著的性别差异。雌雄幼苗通过调整根、茎、叶性状,通过改变生物量分配策略,通过光合色素含量与比例变化应对干旱,通过调整生理代谢速率和激活抗氧化酶系统抵抗干旱,通过提高渗透性物质含量降低干旱造成的伤害。本试验中,轻度干旱比水分充足更利于构树幼苗生长,构树有较强的抗旱性。雄株从根系性状、光合速率、抗氧化酶系统及渗透性物质含量等方面,表现出优于雌株的抗旱形态和生理基础。幼苗抗旱基础的性别差异对种群密度、种群结构、种群性比及空间布局均有显著影响,故选育构树品种、建立构树种群、制定栽培措施及开发构树产品时,应注意抗旱性性别差异可能造成的影响。