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刺槐(Robinia pseudoacacia)因其抗旱、速生、耐瘠薄等特点,被作为水土保持树种和造林当家树种,在黄土高原干旱半干旱区的植被恢复和生态建设中发挥着重要的作用。本文以10种刺槐无性系大叶、小叶、8048、8041、7号、9号、5号、2号、3—Ⅰ和NC等一年生根为材料,通过盆栽控水,形成3个干旱梯度,T1的范围为5.03—6.47%,T2的范围为10.93—17.11%,T3的变化范围为19.07—27.2%。在此干旱梯度的基础上,测定它们的生理生化指标的差异以及在干旱强度加强的情况下,这些指标的动态变化,研究它们的抗旱性强弱。并用模糊数学的方法进行综合分析,为西部干旱半干旱地区的选育节水型高生产力刺槐无性系良种提供理论依据。测定指标包括:叶片叶绿素含量、光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、叶片水势(黎明前水势)、自然含水量与相对含水量、失水速率、耗水量、耗水速率、叶片可溶性蛋白、相对电导率以及丙二醛(MDA)含量等。研究表明: (1)刺槐的抗旱性是受许多形态和生理生化特性控制的复合遗传性状,单一的抗旱性鉴定指标,难以全面精确地反映出植物对干旱适应的能力。在干旱梯度下,通过对刺槐无性系的13个生理生化指标的测定分析,可以得出,无性系8048、7号、3—Ⅰ和NC的抗旱性较强,无性系2号和5号的抗旱性较弱,而无性系大叶、9号、8041和小叶的抗旱性能不是很明显。运用模糊数学综合评判结果表明,刺槐无性系的抗旱性的大小顺序为:3—Ⅰ>8048>7号>NC>大叶>9号>8041>小叶>2号>5号。 (2)在光合响应方面,随着干旱梯度的加强,光合速率和蒸腾速率均降低,且在干旱强度最弱的时候(T3水平),刺槐无性系的光合作用日变化的趋势大体一致,有两个峰值和明显的光合“午休”现象,而蒸腾速率呈单峰变化,且无性系3—Ⅰ、8048、5号和2号的单峰峰值出现光合最弱的中午12时。10个刺槐无性系水分利用效率随土壤含水量的减少而增加,叶绿素含量总体均呈下降的趋势,但在干旱梯度下,表现出一致的趋势,即先下降后上升。 (3)在水分状况变化方面,随着干旱强度的增加,刺槐无性系叶水势、组织相对含水量下降,失水速率减缓,耗水量和耗水速率降低,从而使刺槐无性系叶片细胞吸水和保水能力渐强,并且能够靠较高的组织弹性来维持膨压。 (4)在膜脂过氧化作用和渗透物质含量的变化方面,刺槐无性系可溶性蛋白的含量随着干旱梯度的加强而积累增加,这对其适应干旱环境条件具有积极的意义,可溶性蛋白含量高的品种抗性较强;处于干旱胁迫下的刺槐无性系原生质相对透性增大,膜脂过氧化作用加强,可溶性蛋白含量增加,MDA含量的变化同相对电导率的变化趋势相似。