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欧洲火棘引种及其抗寒性的初步研究
摘要：采用电导法对引种的欧洲火棘对照中国火棘进行抗寒力分析测定。结果表明：欧洲火棘有较稳定的电导率，其半致死温度高于中国火棘，利用电导法测定的抗寒性与越冬形态表现的观察结果一致。
关键词：欧洲火棘;引种;抗寒性;电导法;半致死温度
北京地区寒冷的冬季限制了常绿阔叶树种的正常生长，隆冬季节植物景观相对单调，只有靠常绿针叶植物以及大叶黄杨等少数常绿阔叶植物来体现，因此发现并引种驯化适应北京小气候条件的常绿阔叶树种，可以丰富城市冬季季相，改变冬季城市园林绿化的形象。
欧洲火棘（Pyracantha coccinea）为蔷薇科火棘属常绿树种，该树种初夏白花繁密，入秋黄果累累，可作为奥运会期间观果树种。北京市园林科学研究所1996年从欧洲引进，由于受引种时间的限制，对其抗寒性的研究还从未见报道。为了深入研究其对气候条件的适应能力，保证欧洲火棘能在北京地区引种成功，故对其抗寒性从形态和生理方面进行了初步研究。
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试材料为引种8年后露地生长的欧洲火棘的当年生枝条和叶片，对照材料选择栽种8年后露地生长的中国火棘的当年生枝条和叶片，均采自北京市园林科学研究所苗圃。
试验仪器使用的有EC-215型便携式台式电导仪，MPR-411FR超低温冰箱，赛多利斯BS110S电子天平。
1.2 试验方法
1.2.1 材料处理
从室外剪取露地生长的欧洲火棘和中国火棘的当年生枝条，用自来水冲洗干净，蒸馏水冲洗3次，晾干后分别放入塑料袋内，以免冷冻失水，处理温度为-5℃、-10℃、-15℃、-20℃和-25℃。将分装好的枝条放入MPR-411FR超低温冰箱，以5℃/h速度降温，降到所设温度后静置12h，然后再以5℃/h速度升温到室内温度。从冰箱里取出枝条，在室内放置2h，待冻时凝结的水全部晾干后进行材料处理。
将枝条剪成0.5cm小段，使用赛多利斯BS110S电子天平称取5g，放入50mL三角瓶内，加蒸馏水40mL，每处理设4个重复。将样品放入25℃恒温箱内静置12h，然后取出放置室内2h，使其恢复至室内温度。
1.2.2 抗寒性测定方法
鉴定方法采用外渗电导法，用低温处理后电导值和沸水中杀死组织后电导值之间的比值作为计量单位，表示冷冻处理后的电解质外渗率，用电导仪测浸出液的电导值，用以代表电解质渗出量（C1），然后放入110℃沸水中煮20min，杀死组织，静置20h后测电导值，以代表处理材料原生质膜破坏后电解质的全部外渗量（C2）。计算方法如下：电解质外渗率=C1/C2×100。
半致死温度的确定采用电解质外渗率配合Logistic曲线方程进行拟合。Logistic方程是一种典型的“S”型曲线方程，配合方法如下：
其中y1、y2、y3分别是三个等距处理温度下的电解质渗出率，对此方程求二阶导数，并令其等于零，即可得到曲线的拐点X（X=lna/b），并以X为冰冻半致死温度（LT50）来反映植物的抗寒力，也即是LT50=X=lna/b，其中a、b为直线回归方程中的参数（彭立新等，1994）。
2 结果和讨论
2.1 露地生长越冬形态观测
形态抗寒性的研究主要从10月份到翌年3月份，对露地生长植株的当年生叶片和枝条进行观测，主要观测的指标有叶片萎蔫程度、叶片枯萎程度、叶片脱落程度。
当年生枝条并未完全木质化，所以在冬天低温的侵袭下，尤其对于北京的气候来讲，此时，地下根系已处于休眠状态，吸收能力较弱，自身的生理机能出现失调，水分不能正常运转，加之冬季寒风频繁，欧洲火棘发生蒸腾大于吸收的逆差现象，强大的蒸腾作用和低温的共同危害，造成植物叶片和枝条严重失水，导致叶片脱落，枝条干枯。到第二年3月份，植株才开始缓苗。从观测结果看出，植株受冻害一般出现在1~3月上旬，欧洲火棘的受害程度低于中国火棘。
2.2 细胞膜透性与植物抗寒性
欧洲火棘和中国火棘电解质外渗率相比，在同温度梯度下，欧洲火棘略低于中国火棘（表2，图1），说明其细胞膜受伤害较轻，抗寒性高于中国火棘。 同种植物来讲，电解质渗出率与温度变化成反比，处理温度越低，电解质渗出率越大。在降温初期，差异不显著，随着处理温度的继续下降，电解质渗出率增加较快（图1），可以看出质膜透性和伤害率随处理温度的降低而增加。两种植物在温度高于－15℃时（图1），电解质渗出率变化较小，在－15℃～－25℃之间，电解质渗出率变化幅度较大，且一直处于上升阶段。根据Logistic曲线方程计算的半致死温度（LT50），欧洲火棘低于中国火棘－4.07℃，与露地观测结果吻合，说明欧洲火棘的抗寒性高于中国火棘。火棘的半致死温度低于女贞－6.4℃，且女贞在北京小气候条件下生长正常，可见欧洲火棘在北京小气候条件下也可能正常露地越冬。
3 结论
3.1 露地栽植的欧洲火棘虽然出现一定程度的受冻现象，但是在不采取额外防寒措施的情况下，仍然可以安全越冬，且翌年可以较好的恢复树势；根据测定结果，欧洲火棘的半致死温度比中国火棘低4.07℃，说明欧洲火棘的抗寒性高于中国火棘，因此从抗寒性角度讲可在北京小气候条件下露地越冬。
3.2 细胞膜是植物感受环境胁迫最敏感的部位，当植物受低温影响时，细胞膜首先受到伤害，透性增大（王荣富，1987），抗寒的植物细胞膜受伤害较轻，离子外渗少，通过测定外渗率的电解质，可反映出所测材料的细胞膜伤害程度，进而判断植物抗寒性的大小。利用电导法测定植物抗寒性与露地生长植物的形态观测结果一致，可见电导法是一种简便、可靠的测定植物抗寒性的方法，可广泛应用于引种植物的抗寒研究中。
3.3 植物的抗寒性是受多种因素影响的，其抗寒生理过程也是错综复杂的，电导法只是其中一种测定方法，如果结合组织褐变法、恢复生长法，并经多年连续观察，从生态、形态、生理生化等多项指标综合评判常绿植物的抗寒性，可以有针对性的采取措施提高植物的抗寒性。
参考文献
天天苗木网
［1］彭立新等. 榛属植物抗寒性研究. 吉林林学院学报. 1994. 10（3）：166～170.
［2］董丽等. 北京园林主要常绿阔叶植物抗冻性及其测定方法.北京林业大学学报.2002,24（3）：70～74.
［3］王荣富.植物抗寒指标的种类及其应用. 植物生理学通讯. 1987,(3)：49～55.
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