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[实用技术] 树木的抗旱避暑及应用

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发表于 2016-11-7 14:00:29 | 显示全部楼层 |阅读模式

树木的抗旱避暑及应用

内容摘要:树木的抗旱避暑及应用。树木等植物对不良环境的适应和抵抗力称为植物的抗性,植物对逆境的适应是受遗传因素和植物激素控制的,我们可以通过基因控制或代谢作用来改变膜系统,进而提高抗逆能力。本文介绍了适旱植物的形态特征,分析了其抗旱避暑的原理,并对该原理的应用进行了深入探讨和全面总结。

树木等植物对不良环境的适应和抵抗力称为植物的抗性,植物对逆境的适应是受遗传因素和植物激素控制的,我们可以通过基因控制或代谢作用来改变膜系统,进而提高抗逆能力。
  1 干旱的种类与特点
  适旱植物常遭受的有害影响是缺水,当植物耗水量大于吸水量时,树体就会出现水分亏缺的现象,称为干旱。干旱分为大气干旱和土壤干旱两类。
  大气干旱的特点是大气温度高而相对湿度低,蒸腾大大加强,容易破坏水分平衡。由于气温高,阳光强,也会产生热害。大多数植物和木本植物光合作用的最高界限是40~50℃,陆生维管束植物维持生命的温度范围为-5~55℃,但在5~40℃之间才能正常生长和繁殖。植物的呼吸速度与光合速率相等时的温度称为温度补偿点,当树木处于温度补偿点以上的温度时,呼吸大于光合,就会消耗储存的养料,时间过久树木会出现“饥饿”甚至死亡现象。高温抑制氮化物合成,氨积累过多易造成氨毒害细胞,高温还破坏蛋白质,是生化损害的特殊形式。大多数高等植物的最高点温度是40℃,只比最适点略高,当温度在45~55℃时,植物就会死亡。因为夏季高温而引起的树木伤害通称为热害,受害树木和树皮呈斑状死亡或片状剥落,成为病原菌侵入的门户。在苗圃中地表温度高达40℃时,松柏科幼苗就会受灼伤,根颈处会产生数毫米的缢缩环带,高温杀死了输导组织和形成层导致幼苗枯死。温度过高还会使树木新陈代谢紊乱,失水过度,呼吸速度增快,水分和养分可利用率下降,失去生存的能力。
  土壤干旱是由于大气干旱引起的,土壤干旱是指土壤中缺乏植物能吸收的水分的情况。土壤干旱时,植物会生长困难或完全停止生长。干旱使树木出现萎蔫和永久萎蔫的现象,树木水分亏缺时,细胞失去紧张度,叶片和茎的幼嫩部分下垂,这种现象称为萎蔫;如在夏季酷热的白天蒸腾强烈,水分暂时供应不及时,叶片和嫩茎出现萎蔫,到晚间蒸腾下降,由于继续供水,消除了水分亏缺,从而恢复了原状,这种萎蔫称为暂时萎蔫;如果由于土壤已无可资植物利用的水,虽然降低蒸腾仍不能消除水分亏缺以恢复原状,这种萎蔫称为永久萎蔫,永久萎蔫持续过久,树木就会死亡。
  2 适旱植物的形态特征
  适旱树木具有形态上和生理上对干旱条件的适应,其适应性也是遗传特性。
  2.1 主要形态特征
  缩小枝条,增加根系扩展范围,叶片小而厚,角质层发达,表皮上常有蜡被及各种表皮毛,产生下皮层,气孔下降;机械组织发达,木质部细胞较小,栅栏组织多层分布在叶的两面;海绵组织的细胞间隙不发达,叶肉细胞壁内褶,叶脉分布密。另外,分布在沙漠地带的植物则叶片肥厚,有发达的储水薄壁细胞组织,细胞浓度高,保水能力强,叶片有时退化成刺、茎肥厚多汁的肉质植物。
  2.2 主要生理特征
  含糖量高,细胞浓度高,耐热性强,低渗透势,细胞含水量低,原生质透性增加。树木等高等植物中的渗透调节物质——脯氨酸遇旱时可增加数十倍甚至上万倍,能防止水分散失,保持膜结构的完整性,增强蛋白质之间的水合作用。
  3 适旱植物抗旱避暑的原理
  3.1 树叶散热“制冷”
  高温时,树叶把根从土壤中吸取的水分蒸腾出去,(www.nczfj.com)树叶发挥着散热“制冷”作用。据测定,每片树叶每年蒸腾0.5L水,树木就是靠根吸水、叶蒸腾的循环来降温避暑的。
  3.2 树皮隔热降温
  如橡树皮厚且坚硬,既隔热又耐火烧。据试验,当外界日温高达38℃时,橡树皮内部的温度也不超过30℃;杨、桦树皮薄,但其色白,能反射强烈的阳光,使树体降温免受高温伤害。
  3.3 叶毛控热保护
  大多数树木的叶片生长各种类型的毛,叶上的表皮毛是由表皮细胞向外引伸而成的。表皮毛具有许多保护作用,既能防止生物侵害,又削弱了强光的照射,对蒸腾有控制作用,有利于树木的生存。如核桃楸叶上面有疏短柔毛,下面密生短柔毛和星状毛;春榆叶上面生短硬毛,下面被短柔毛,叶柄上有灰白色短柔毛;金老梅叶上面有疏毛或有较密的伏毛,侧脉上有绢毛,叶柄上有柔毛,托叶上有疏毛。树木叶子上的各种毛在抗旱降温时既能聚集水分,使叶片免受阳光晒干,又能供应叶子水分,帮助树木度过干旱酷暑等逆境。
  3.4 叶片吐水散热
  许多树木和农作物的叶片尖端或边缘有液体外泌的现象,这种向外溢出液滴的现象称为吐水,液滴中含有无机盐和其他物质,当树木与一些农作物吸水量大于蒸腾时,常常可以看到吐水现象。
  3.5 某些真菌抗旱
  据专家研究发现,植物耐旱抗旱主要靠3种非病原真菌,它们能帮助植物度过长期的干旱和高温。一种真菌是泡囊菌,主要分布在根部;另一种是网状菌,网状菌能分解植物废物而获得营养物质;第三种真菌能调节营养物质的摄入而与其他真菌相互作用。这3种真菌和谐地工作,将摄入的水分和养分储藏起来,然后慢慢地释放出来供植物所需,以确保真菌的生存。
  4 树木抗旱避暑的应用
  (1)在干旱高温地带造林时,要选择当地抗旱耐高温的乡土树种,必须做到适地适树。
  (2)造林时应避开高温期,适当提前或者延后。
  (3)对造林树种进行耐旱“锻炼”后再进行造林,即预先将该树种选择在不能致命的干旱条件下锻炼,从而使其产生对致命干旱环境的抗性。当植物转到40℃高温环境后,原来在正常温度下出现的一些蛋白质合成被阻抑,通过高温诱导合成一些新的蛋白质,即热激蛋白,经过锻炼而形成热激蛋白的树木由于抗热性提高而适应了逆境。
  (4)对生长在易发生高温日灼地带的树木刷涂白剂,避免松柏科育苗受日灼伤害,应采取遮阴措施或换地育苗。
  (5)植物在逆境条件下脱落的酸含量会增加,以提高抗逆性。在农业生产中,外施适当浓度的脱落酸可以提高作物的抗寒、抗冷、抗盐和抗旱能力,造林时可试用以提高树木的抗逆性。在干旱地带造林时,可应用农林植物节水抗旱蓄水剂,这种抗旱蓄水剂采用高新技术将普通水固体化,辅以植物必需的氮、磷、钾等多种微量元素,号称不流动、不蒸发的“束缚水”,蓄水能力可达到自身重量的几百倍,一般1g蓄水剂能蓄积水分400~600g,能持续90d供给植物水分。蓄水剂能在种子或植物根系周围形成1个“小水库”,确保植物在干旱无雨的条件下正常生长。
  作者简介:
  王庆楠(1982-),男,齐市人,大学,林业助工,从事林业技术推广工作。
  通讯作者简介:
  刘炳友(1963-),男,大学,现任齐市建华区人民政府森林防火指挥部副总指挥、区林业局局长,研究员级高级工程师,省级高层次农村实用人才,享受政府特贴专家,主要从事林业科研、林业技术推广与林业工程设计及管理工作。

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