四个常绿树种在不同季节的耗水规律及抗旱性研究
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摘要
以盆栽控水的方法，在陕西杨凌研究了女贞（Ligustrum lucidum）、小蜡
（Ligustrum sinense）、油松（Pinus tabulaeformis）、侧柏（Platycladus orientalis）
等四个典型常绿树种在持续干旱胁迫条件下的生长、耗水动态变化以及抗旱
生理学特性。试验设两个水分处理，即适宜水分条件和严重干旱胁迫条件，
前者为田间最大持水量的 70%，后者为田间最大持水量的 30%。试验获得的
主要结果如下：
1、严重的干旱胁迫使树苗成活率下降，其中油松受影响最大，伸长生长
速率、叶面积和针叶长度的增大受到强烈的抑制，叶绿素受到的影响较小；
严重的干旱胁迫，对四个常绿树种的干物质积累、分配产生了很大的影响，
总体表现为，叶干重比例下降，根的干重增加，但是这在针叶树种的表现不
显著；两个阔叶树种在严重的干旱胁迫下，无论对枝条的总长度还是总数量
都造成了大幅度的下降，分枝数量下降，尤其表现在冠层外的枝条数量减少
最为明显。
2、四个常绿树种在一年中的绝大部分时间里，适宜水分条件下的日耗水
量都显著高于严重干旱胁迫条件下的日耗水量，各树种的日耗水量，阔叶树
种比针叶树种易受天气情况的影响，严重干旱条件下各树种的日耗水量变幅
受天气情况的影响较小；四个树种的月耗水量分布也主要集中在生长季，即
6~9 月，适宜水分条件下小蜡的月耗水量最大值出现在 7 月份，其它三种出
现在 6 月份，严重干旱条件下四个树种均出现在 6 月，耗水量最少的月份集
中在冬季的 12~2 月；白天的不同时间段耗水量变化有季节和树种的差异；严
重干旱造成昼夜耗水量比值增大，春秋两季的比值高于夏季。
3、严重的干旱胁迫使植物的水分生理生化特征也发生了很大的变化，呈
现出不同的阶段性和季节特征，抵御干旱胁迫的能力因树种和外界的环境变
化而变化，针叶树种比阔叶树种抗逆性强，其中女贞比小蜡耐旱，但在冬季
低温的情况下小蜡比女贞好；渗透调节能力的变化幅度和灵敏度研究表明，
针叶树种要强于阔叶树种，但是脯氨酸、可溶性糖的绝对含量不如阔叶树种
高，钾离子的含量树种间差异不明显，可溶性糖是常绿树种抵御外界不良环
境的有效调节物质，在冬季脯氨酸含量下降，它不是有效的抗寒保护物质，
钾离子的变化规律性不强；在冬季严寒的情况下，叶绿素含量增加，而类胡
萝卜素含量保持相对稳定；SOD、POD 的活性主要在春季萌发和秋季降温的
过程中活性较高，SOD 在冬季和夏季的活性水平都不高，冬季尤为低下；POD
的活性变化与 SOD 不同，冬季活性增大，而生长季相对低一些；夏季阔叶树
种的含量高于针叶树种的含量，而在冬季油松的含量最高。
最后，利用常绿树种的生理活动规律，提出了一些合理化的建议。
The growth development and water consumption and drought
resistance of four evergreen tree species （ Ligustrum lucidum , Pinus
tabulaeformis , Ligustrum sinense , Platycladus orientalis）were studied by
potted-plant in Yangling China. Two water treatments were set by artificially
controlling soil moisture. One was normal water supply (70%θf), and the other
was severe water deficit (30%θf). The results showed that different water
supplies significantly affected the survival ratio, lengthening growth rate, leaf
characteristic, branching pattern, biomass and their distribution of the four tree
species. On severe water deficit condition, the survival ratio decreased notably,
especially Pinus tabulaeformis. The growth of leaves area and length of
needle-leaves was obviously hampered on drought stress. The common
characteristic of four species about biomass was reduced than normal soil water
content. The leaf biomass dry weight decreased, in contrast to the root biomass
dry weight increased, especially the two broad-leaves tree species. The situation
of branch of two broad-leaves evergreen tree species was greatly worse. Both total
branch number and total branch length were decreased. And their bifurcation ratio
was decreased too. Very important to photosynthesis, outer branches number
notably descended and length become short. Different soil water content had
affected water consumption character of four evergreen tree species. The
maximum amount of daily and monthly water consumption both emerged in
growth season. The maximum consumption amount time was ahead of that of
normal soil water content one month. The other hand, the minimum amount
emerged in winter from December to February the next year. The daily amount of
water consumption on normal water content was easier to fluctuate according to
the weather condition than that on sever drought stress. The fluctuant range of
water consumption on stress condition was smaller than that on normal soil
moisture. Because of sever drought stress, the water consumption amount of day
and night ratio decreased. And the ratio of day and night in summer was lower
than that of in spring and autumn. There were greatly changes of mechanism of
leaves water physiology and biochemistry due to severe soil water deficit. The
changes had period or season regular character. With the season turning, the
capacity of resistance hard environment was different, strengthening or weakening.
From whole view, this capacity of two needle-leaves tree species was better than
that of two broad-leaves tree species. The ability of resistance drought stress had
difference between two broad-leaves tree species. This ability of Ligustrum
sinense was lower than Ligustrum lucidum, but this situation was reversed in
winter. This phenomenon illuminated the ability of resistance chilling or freezing
the former was better than that of the latter. Different soil water content had
obviously affected on osmotic adjustment substance and photosynthetic pigment
content of four evergreen tree species. The range and sensitive of osmotic
adjustment capacity of the needle-leaves evergreen tree species were better than
those of osmotic adjustment capacity of the broad-leaves evergreen tree species.
But the absolute content of proline and soluble sugar of the needle-leaves
evergreen tree species was lower than that of the broad-leaves evergreen tree
species. The content of K+ had no obvious difference among four evergreen tree
species. The soluble sugar was the effective osmotic adjustment substance used to
resist the hard environment stress on the four evergreen tree species respectively.
Different soil moisture had obviously affected on protective enzyme system
activities. At the beginning, the activities increased, but a little time later,
decreased and kept stable. Their activities had season variation irregular on four
evergreen tree species. Contrasted the content of photosynthetic pigment and
osmotic adjustment substance and hormone ABA and the activities of prote
（Ligustrum sinense）、油松（Pinus tabulaeformis）、侧柏（Platycladus orientalis）
等四个典型常绿树种在持续干旱胁迫条件下的生长、耗水动态变化以及抗旱
生理学特性。试验设两个水分处理，即适宜水分条件和严重干旱胁迫条件，
前者为田间最大持水量的 70%，后者为田间最大持水量的 30%。试验获得的
主要结果如下：
1、严重的干旱胁迫使树苗成活率下降，其中油松受影响最大，伸长生长
速率、叶面积和针叶长度的增大受到强烈的抑制，叶绿素受到的影响较小；
严重的干旱胁迫，对四个常绿树种的干物质积累、分配产生了很大的影响，
总体表现为，叶干重比例下降，根的干重增加，但是这在针叶树种的表现不
显著；两个阔叶树种在严重的干旱胁迫下，无论对枝条的总长度还是总数量
都造成了大幅度的下降，分枝数量下降，尤其表现在冠层外的枝条数量减少
最为明显。
2、四个常绿树种在一年中的绝大部分时间里，适宜水分条件下的日耗水
量都显著高于严重干旱胁迫条件下的日耗水量，各树种的日耗水量，阔叶树
种比针叶树种易受天气情况的影响，严重干旱条件下各树种的日耗水量变幅
受天气情况的影响较小；四个树种的月耗水量分布也主要集中在生长季，即
6~9 月，适宜水分条件下小蜡的月耗水量最大值出现在 7 月份，其它三种出
现在 6 月份，严重干旱条件下四个树种均出现在 6 月，耗水量最少的月份集
中在冬季的 12~2 月；白天的不同时间段耗水量变化有季节和树种的差异；严
重干旱造成昼夜耗水量比值增大，春秋两季的比值高于夏季。
3、严重的干旱胁迫使植物的水分生理生化特征也发生了很大的变化，呈
现出不同的阶段性和季节特征，抵御干旱胁迫的能力因树种和外界的环境变
化而变化，针叶树种比阔叶树种抗逆性强，其中女贞比小蜡耐旱，但在冬季
低温的情况下小蜡比女贞好；渗透调节能力的变化幅度和灵敏度研究表明，
针叶树种要强于阔叶树种，但是脯氨酸、可溶性糖的绝对含量不如阔叶树种
高，钾离子的含量树种间差异不明显，可溶性糖是常绿树种抵御外界不良环
境的有效调节物质，在冬季脯氨酸含量下降，它不是有效的抗寒保护物质，
钾离子的变化规律性不强；在冬季严寒的情况下，叶绿素含量增加，而类胡
萝卜素含量保持相对稳定；SOD、POD 的活性主要在春季萌发和秋季降温的
过程中活性较高，SOD 在冬季和夏季的活性水平都不高，冬季尤为低下；POD
的活性变化与 SOD 不同，冬季活性增大，而生长季相对低一些；夏季阔叶树
种的含量高于针叶树种的含量，而在冬季油松的含量最高。
最后，利用常绿树种的生理活动规律，提出了一些合理化的建议。
The growth development and water consumption and drought
resistance of four evergreen tree species （ Ligustrum lucidum , Pinus
tabulaeformis , Ligustrum sinense , Platycladus orientalis）were studied by
potted-plant in Yangling China. Two water treatments were set by artificially
controlling soil moisture. One was normal water supply (70%θf), and the other
was severe water deficit (30%θf). The results showed that different water
supplies significantly affected the survival ratio, lengthening growth rate, leaf
characteristic, branching pattern, biomass and their distribution of the four tree
species. On severe water deficit condition, the survival ratio decreased notably,
especially Pinus tabulaeformis. The growth of leaves area and length of
needle-leaves was obviously hampered on drought stress. The common
characteristic of four species about biomass was reduced than normal soil water
content. The leaf biomass dry weight decreased, in contrast to the root biomass
dry weight increased, especially the two broad-leaves tree species. The situation
of branch of two broad-leaves evergreen tree species was greatly worse. Both total
branch number and total branch length were decreased. And their bifurcation ratio
was decreased too. Very important to photosynthesis, outer branches number
notably descended and length become short. Different soil water content had
affected water consumption character of four evergreen tree species. The
maximum amount of daily and monthly water consumption both emerged in
growth season. The maximum consumption amount time was ahead of that of
normal soil water content one month. The other hand, the minimum amount
emerged in winter from December to February the next year. The daily amount of
water consumption on normal water content was easier to fluctuate according to
the weather condition than that on sever drought stress. The fluctuant range of
water consumption on stress condition was smaller than that on normal soil
moisture. Because of sever drought stress, the water consumption amount of day
and night ratio decreased. And the ratio of day and night in summer was lower
than that of in spring and autumn. There were greatly changes of mechanism of
leaves water physiology and biochemistry due to severe soil water deficit. The
changes had period or season regular character. With the season turning, the
capacity of resistance hard environment was different, strengthening or weakening.
From whole view, this capacity of two needle-leaves tree species was better than
that of two broad-leaves tree species. The ability of resistance drought stress had
difference between two broad-leaves tree species. This ability of Ligustrum
sinense was lower than Ligustrum lucidum, but this situation was reversed in
winter. This phenomenon illuminated the ability of resistance chilling or freezing
the former was better than that of the latter. Different soil water content had
obviously affected on osmotic adjustment substance and photosynthetic pigment
content of four evergreen tree species. The range and sensitive of osmotic
adjustment capacity of the needle-leaves evergreen tree species were better than
those of osmotic adjustment capacity of the broad-leaves evergreen tree species.
But the absolute content of proline and soluble sugar of the needle-leaves
evergreen tree species was lower than that of the broad-leaves evergreen tree
species. The content of K+ had no obvious difference among four evergreen tree
species. The soluble sugar was the effective osmotic adjustment substance used to
resist the hard environment stress on the four evergreen tree species respectively.
Different soil moisture had obviously affected on protective enzyme system
activities. At the beginning, the activities increased, but a little time later,
decreased and kept stable. Their activities had season variation irregular on four
evergreen tree species. Contrasted the content of photosynthetic pigment and
osmotic adjustment substance and hormone ABA and the activities of prote
引文
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