试验地位于白龙江干旱河谷区，102º46′—104º52′E、33º04′—35º09′N，属典型的西南高山地形；亚热带气候，气候干燥，气温度、降水垂直梯度和水平差异明显。年均降水300~500 mm，集中在5—10月，占比>85%；年蒸发量是降水量的3~5倍；年均气温13.1 ℃，年均无霜期223 d。白龙江地处青藏高原东北边缘，为长江二级支流，河道落差大，流域区内滑坡、泥石流等灾害频发，植被以旱生灌丛和草丛为主，建群种主要为旱生具刺灌木和耐旱草本。试验造林地海拔1100~1200 m，坡向半阳坡，坡度19.2°，土壤以山地褐土为主，植被盖度小于50%^[12-13]。

供试容器苗同圃自育，播种所用种子为白龙江拱坝河流域自采，基质为3 泥炭土：1蛭石。酸枣、柠条、狼牙刺、文冠果、荆条苗龄2年，苗高酸枣34 cm、柠条62cm、狼牙刺52 cm、文冠果16.5 cm、荆条71.5 cm，容器选用规格8 cm×10 cm的营养钵；侧柏苗龄4年，苗高76 cm，容器规格8 cm×10 cm。

造林试验于2019年4月20日进行。采用完全随机设计，每个树种3次重复，每个重复小区植苗200株，株行距为1 m×2 m。次年秋季调查成活率，一次随机抽查100株，分别记录成活和死亡株数。

样品采集。2020年7月25日在每个重复小区随机选取10株长势良好、健壮、无病虫害和无机械损伤的植株，在每个树冠上部、中部和下部的东、西、南、北四个方向采集叶片，每种植物叶片均匀混合装入液氮瓶密封带回实验室备用。

抗氧化酶活性和渗透调节物质的测定：氧化物歧化酶（SOD）采用氮蓝四唑法测定，过氧化物酶（POD）采用愈创木酚法测定，过氧化氢酶（CAT）采用紫外吸收法测定；渗透调节物质脯氨酸采用茚三酮比色法测定，可溶性糖采用蒽酮比色法测定，可溶性蛋白采用考马斯亮蓝 G-250染色法测定^[10]。

测定数据采用Microsoft Excel 2010和SPSS Statistics 17.0软件进行处理和分析。

成活率是反映栽培树种应对干旱环境的抵抗能力的体现， 白龙江干旱河谷6种不同造林树种成活率见图1，由图1可知，狼牙刺成活率最高（92%），文冠果成活率最低（57%）。狼牙刺、侧柏、柠条、文冠果互相之间差异有统计学意义（P<0.05），说明四者数值差异不属于随机变化范畴，即差异真实存在，造林成活率依次降低；酸枣与狼牙刺差异无统计学意义，说明二者的数值差异属于随机变化范畴，即酸枣造林成活率与狼牙刺相同；荆条与狼牙刺、侧柏差异无统计学意义，说明荆条造林成活率分别等同于狼牙刺、侧柏，即介于二者之间。因此，6个树种抗旱造林适宜性能优劣顺序为狼牙刺、侧柏、柠条、文冠果，酸枣等同于狼牙刺，荆条介于狼牙刺与侧柏之间。

图  1  白龙江干旱河谷不同造林树种成活率

Figure 1.  Survival rate of different afforestation tree species in Bailongjiang arid valley

抗氧化物质通过清除植物体内活性氧，减少由于干旱引起的氧化胁迫对植物造成的不良影响，从而提高植物的抗旱性^[14]。由图2可知，不同树种抗氧化物酶的含量相差较大。荆条的SOD含量最大（218.72 U·g⁻¹），荆条和酸枣的SOD相差不大，文冠果的最小（112.86 U·g⁻¹），仅是荆条的一半；狼牙刺POD含量最大为221.84 U/g，文冠果最小为48.96 U/g，狼牙刺POD含量是文冠果的4.5倍，柠条、荆条、侧柏和文冠果的相差不大；CAT含量相差不大，最大的为狼牙刺，最小的为柠条；酸枣与荆条的SOD含量差异无统计学意义，二者之间差异属于随机变化范畴，酸枣、狼牙刺、侧柏、柠条、文冠果SOD含量相互之间有统计学意义且含量依次减少；荆条与侧柏的POD和CAT含量差异无统计学意义，其他之间均呈显著相关性；酸枣的3种不同抗氧化酶含量均较高，整体呈现出较强的抗旱性。

图  2  白龙江干旱河谷不同抗氧化物酶含量的相关性

Figure 2.  Correlation of different antioxidant enzyme contents in Bailongjiang arid valley

可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白是植物重要的渗透调节物质，为植物提供能量，提高细胞信号传递和细胞质浓度，进而提高植物抗旱性^[15]。由图3可知，不同造林树种3种渗透调节物质含量相差较大。酸枣的可溶性糖含量最大是文冠果的3倍，荆条与侧柏的可溶性糖含量无统计学意义，及不存在显著性差异，其他物种之间可溶性糖含量均呈显著性差异；脯氨酸含量在289.63~573.79 ug·g⁻¹之间，狼牙刺最大，文冠果最小，酸枣和侧柏之间无统计学意义，侧柏与柠条之间无统计学意义，其他相互之间均存在统计学意义，呈显著性差异；可溶性蛋白含量依次是文冠果<侧柏<柠条<荆条<酸枣<狼牙刺，狼牙刺的含量最大（26.97 ug·g⁻¹）是酸枣（13.62 ug·g⁻¹）的2倍，是文冠果（5.79 ug·g⁻¹）的3倍，狼牙刺3种渗透调节物质均较高，则抗旱性较强。

图  3  白龙江干旱河谷不同造林树种渗透调节物质含量

Figure 3.  Content of osmotic adjustment substances of different afforestation tree species in Bailongjiang arid valley

植物的抗旱性是植物受到不适宜生长发育条件而产生的阶段性反应，不同树种的抗旱性不同^[10]。通过对白龙江干旱河谷6种不同树种造林试验成活率分析可知：狼牙刺和酸枣的成活率最高且都超过了90%，荆条和侧柏成活率大于80%，文冠果的成活率仅为57%，文冠果的根为肉质根，在植株生长过程中需要较多的光照和水分^[10]，因干旱河谷区域干燥少雨，土壤水分低，故成活率较低；对6种不同造林树种的渗透调节物质和抗氧化酶活性的6个指标进行差异性分析可以看出，不同指标其抗旱性评价所筛选出的抗旱树种不尽相同，这与谢飞^[10]等人的研究一致，本研究中SOD含量最高的是荆条，其次是酸枣和荆条，且两者相差不大，然后是狼牙刺；POD和CAT含量狼牙刺的最高，酸枣和荆条次之，说明狼牙刺、荆条和酸枣具有较好的抗旱性，文冠果抗氧化物酶含量最低，抗旱性差；渗透调节物质中可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白的含量和抗氧化物酶的含量相吻合，即狼牙刺、酸枣和荆条含量最高，文冠果最低。通过存活率、渗透调节物质和抗氧化酶活性综合可知在6种不同造林树种中狼牙刺、酸枣和荆条的抗旱性最强，文冠果的最低。因此，不同区域应根据树咱的抗旱性进行选择配置。