坡度、坡位、坡向对红松针叶内部分酶活性的影响

摘要

红松(Pinus koraiensis)是国家Ⅱ级重点保护植物,第三纪孑遗种,是东北地区主要造林树种之一,其经济价值与生态价值都极为珍贵。本文以红松针叶为主要研究对象,利用正交试验探索性研究立地因子对自然生长条件下红松针叶内化学防御物质——保护酶、防御酶以及蛋白酶抑制剂活性的影响,探究针叶内化学防御物质活性的变化规律及其对自然生境的生理适应机制,为对不同生境下红松林的适当管理提供理论依据。实验研究结果如下:
　　 1.立地因子对红松针叶内保护酶活性的影响
　　 红松针叶内保护酶活性均与坡度(范围3°-25°)显著相关,其中超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性与坡度呈正相关,过氧化氢酶(CAT)活性与坡度呈负相关:坡位对保护酶活性均无显著影响。
　　 红松针叶内SOD活性受立地因子影响的主次关系为:坡向>坡度>坡位；POD活性受立地因子影响的主次关系为:坡度>坡向>坡位；CAT活性受立地因子影响的主次关系为:坡度>坡位>坡向。
　　 树冠不同方位针叶内保护酶活性差异显著,SOD与POD的活性最大值都出现在树冠西侧的红松针叶内,CAT的活性最大值则出现在树冠南侧。
　　 研究发现保护酶中SOD与POD的活性变化情况趋同,而CAT的活性变化情况与前两者相反。
　　 2.立地因子对红松针叶内防御酶活性的影响
　　 红松针叶内两种防御酶中,苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性与坡度呈正相关,多酚氧化酶(PPO)活性与坡向呈负相关。
　　 红松针叶内PAL活性受立地因子影响的主次关系为:坡度>坡向>坡位:PPO活性受立地因子影响的主次关系为:坡向>坡度>坡位。
　　 树冠不同方位针叶内防御酶活性差异显著,PAL与PPO的活性最大值均出现在树冠的北侧。
　　 3.立地因子对红松针叶内蛋白酶抑制剂活性的影响
　　 红松针叶内蛋白酶抑制剂与立地因子无显著相关。
　　 红松针叶内TI活性受立地因子影响的主次关系为:坡度>坡位>坡向:CI活性受立地因子影响的主次关系为:坡度>坡位>坡向。
　　 树冠不同方位针叶内蛋白酶抑制剂活性无显著差异。
　　 本研究充分运用正交性科学合理地选择样地,优化实验方案,减少错误重复。通过对不同方位及不同立地条件下红松针叶内化学防御物质活性变化的研究表明,自然生长的红松在不同的立地条件下,针叶内保护酶与防御酶的积累及活性表达都存在着差异,但立地因子对蛋白酶抑制剂活性的影响不大。希望能够通过进一步的细致调查与认真研究,为今后在自然条件下通过选择最优的立地条件来培育抗性红松树种提供充分的理论依据。