‘竹柳’(Salix‘Zhuliu’)为杨柳科柳属(Salix)植物，是被优选、驯化出来的一个优良品种，其密植时形似竹子，故取名为‘竹柳’。‘竹柳’树干修长，叶色浓绿，树形美观; 生长快，抗性强，材质好，适应性广，在防护林建设、纸浆造纸业和园林绿化上具有广阔的应用前景。目前，‘竹柳’作为盐碱地绿化、速生经济林和农田防护林新品种被广泛使用，已在四川、安徽、山东、北京、河北等地大面积栽植，并取得良好的经济效益和生态效益。目前有关‘竹柳’的研究主要集中在耐盐碱(杨升等，2012; 王文成等，2011)、繁殖技术(蒋海月等，2010)等方面，并在此基础上进行新品系的培育与筛选。‘竹柳’3号品系和‘竹柳’5号品系就是在‘竹柳’品种基础上培育的枝色不同的新品系。‘竹柳’作为优良品种引种推广到东北地区，其抗寒性研究尤为重要。

植物的抗寒性是指植物忍耐和抵抗低温的能力(潘瑞炽等，1995)。在低温的情况下，植物体内发生一系列的生理生化反应来消除或者降低低温的伤害作用，通过对这生理生化反应中关键生理指标变化的检测可以确定植物的抗寒性，而且实验室检测与栽培实践相结合的方法对植物耐寒性的评价更具说服力。本研究选择引入到哈尔滨的‘竹柳’3号和‘竹柳’5号2个优良观枝品系，并以乡土树种旱柳(Salix matsudana)为对照，通过实验室检测与室外栽培，对其抗寒进行性研究，旨在寻找优良绿化品种，丰富哈尔滨地区乃至北方高寒地区绿化植物的多样性，并为‘竹柳’在东北地区引种栽培及在园林绿化、防护林建设等方面的推广应用提供科学依据及理论指导。

2009年从北京引进‘竹柳’3号品系、‘竹柳’5号品系，栽植于哈尔滨联众柳业有限公司竹柳苗圃。选取3年生平茬植株的1年生枝条，以苗圃周边的20年生乡土树种旱柳1年生枝条为对照。采样于2011年11月至2012年3月进行。

取样采用对角线法，在试验区按对角线选定5个取样点，然后在每个点上随机选取5株长势基本一致的植株，取植株中部的1年生枝条，从基部第3芽开始剪成20 cm长的枝段，洗净擦干后用石蜡封口后，将试材装入聚乙烯袋中贴上标签。样品处理在东北林业大学园林学院植物生理实验室进行。

1)自然低温胁迫试验2011年11月至2012年3月随着自然温度的降低和回升，分别于每日平均温度在0，-5，-10，-15，-20，-25，-20，-10和0 ℃时当天下午取样，选取3种供试材料的1年生枝条，进行相对电导率、SOD活性和可溶性糖含量的测定。将试材置于4 ℃冰箱中解冻12 h，用于生理指标测定，测定时每个指标重复3次。

2)人工低温胁迫试验2011年11月初，室外温度处于0 ℃左右时取样，进行相对电导率、SOD活性和可溶性糖含量的测定，0 ℃测定值作为对照组。进入2012年1月份以后，每日最低温度基本稳定在-20 ℃以下时，采取供试材料进行-40～-25 ℃的温度处理。冷冻处理时，以3 ℃·h^-1的速度降温，每个温度梯度处理时间为12 h。将处理完毕的枝条放在4 ℃冰箱内解冻12 h，进行生理指标的测定。测定时每个品种均重复3次。

相对电导率、SOD活性、可溶性糖含量参照李合生等(2000)的测定方法。相对电导率用电导仪测定，SOD活性采用氮蓝四唑(NBT)法测定，可溶性糖含量采用蒽酮法测定。

半致死低温的计算参照朱根海等(1986)的方法，由Logistic方程y=k/(1+ae^-bx)求出。Logistic曲线方程公式中，k值表示最大胁变，参数a值表示曲线渐进度，b值则为初始胁强下的胁变增长率，即曲线斜率(岳桦等，2009; 沈漫，2005)。求Logistic方程的二阶导数，并令其等于零，则可获得曲线的拐点x=lna/b，即为半致死低温LT₅₀。

2009年5月从北京市引进‘竹柳’3号品系和‘竹柳’5号品系并在哈尔滨市栽植。对竹柳2年的自然越冬情况进行观察发现，‘竹柳’3号品系冻害较严重，不适合在哈尔滨地区栽植，而‘竹柳’5号品系表现很好。在进一步的栽培试验中，只选择了‘竹柳’5号品系，并于2011年5月将其由哈尔滨市引种到大庆市、齐齐哈尔市和黑河市，2012年5月份将越冬后的‘竹柳’5号品系平茬。2012年8月23日至2012年8月27日对哈尔滨市道里区哈尔滨联众柳业有限公司苗圃、大庆市大同区竹柳苗圃、齐齐哈尔市富裕县竹柳苗圃和黑河市孙吴县西兴苗圃4个试验地点的‘竹柳’5号品系室外栽培苗木的生长状况进行观察比较。

细胞膜是细胞和环境之间的界面和屏障，是低温作用于细胞的原初部位，与植物抗寒性密切相关。用细胞电解质渗出率的变化来反映植物组织受低温伤害的程度和植物的抗寒性强弱已广泛应用于金叶风箱果(Physocarpus opulifolius‘Lutein’)和紫叶风箱果(P. opulifolius‘Summer Wine’)(刘晓东等，2011)、翅荚木(Zenia insignis)(何小勇等，2007)等多种植物中。1)自然低温胁迫对竹柳的相对电导率的影响在自然低温胁迫下，‘竹柳’3号品系、‘竹柳’5号品系及旱柳的相对电导率如表 1所示。由表 1可知: 在自然低温胁迫下，旱柳、‘竹柳’3号品系及‘竹柳’5号品系枝条的相对电导率随处理温度的降低呈升高趋势，后又随温度的升高而降低。在各温度处理中，-25 ℃处理的电导率最高。旱柳、‘竹柳’3号品系及‘竹柳’5号品系在-25～-10 ℃梯度处理的相对电导率均存在极显著差异。结果表明: 3种供试材料受低温伤害的程度随温度降低而增加，而后随着温度的升高，膜透性逐渐恢复正常，相对电导率也随之降低。

表 1 自然低温条件下供试材料的相对电导率^① Tab.1 Relative conductivity of selected branches at natural low temperature

表 1 自然低温条件下供试材料的相对电导率① Tab.1 Relative conductivity of selected branches at natural low temperature % 处理温度 Temperature / C 旱柳 Salix matsudana ‘竹柳'号‘Zhuliu7 No.3 ‘竹柳'号‘Zhuliu’ No.5 ①用Duncan新复极差测验，大写字母、小写字母分别表示在0.01水平0.05水平差异显著，下同。Capital letters，and small letters mean significant differenceat at 1% and 5% level, respectively by Duncantest, the same below. 0 10.02±0.25 cB 15.67±0.44 aA 12.16±0.45 bB -5 12.56±0.43 bB 15.92±0.34 aA 13.03±0.29 bB -10 13.37±0.38 cC 18.83 ±0.29 aA 15.75±0.19 bB -15 14.29±0.56 cC 20.86±0.22 aA 17.48±0.25 bB -20 16.05 ±0.22 cC 25.50±0.34 aA 19.31±0.52 bB -25 18.35±0.37 cC 28.89±0.54 aA 22. 98 ± 0. 33 bB - 20 17.84±0.44 cC 24.95 ±0.23 aA 21.97±0.38 bB -10 12.27±0.36 cC 19.54±0.37 aA 18.11±0.43 bB 0 11.13±0.47 cB 14.48±0.45 aA 13.19±0.30 bA

方差分析显示: 在自然低温胁迫下，旱柳、‘竹柳’3号品系及‘竹柳’5号品系枝条的相对电导率在各温度处理条件下差异极显著(P＜0.01)。

2)人工低温胁迫对竹柳的相对电导率的影响在人工低温胁迫下，‘竹柳’3号品系、‘竹柳’5号品系及旱柳的相对电导率如表 2所示。在人工低温胁迫下，旱柳、‘竹柳’3号品系及‘竹柳’5号品系枝条的相对电导率均随着温度的降低而升高。在各温度处理中，-40 ℃处理的电导率最高，表明低温对细胞膜的伤害加重，膜透性增大从而使相对电导率迅速增加。‘竹柳’3号品系与旱柳、‘竹柳’5号品系在各梯度处理的相对电导率均存在极显著差异，旱柳与‘竹柳’5号品系在各梯度处理的相对电导率差异显著。

表 2 人工低温条件下供试材料的相对电导率 Tab.2 Relative conductivity of selected branches at artificial low temperature

表 2 人工低温条件下供试材料的相对电导率 Tab.2 Relative conductivity of selected branches at artificial low temperature % 处理温度 Temperature/C 旱柳 Salix matsudana ‘竹柳’号‘Zhuliu' No. 3 ‘竹柳’号‘Zhuliu’ No.5 0(CK) 10.02±0.49 cB 15.67±0.96 aA 12.16±0.35 bB -25 12.35±0.58 cC 28.89 ±0.39 aA 15.97±0.69 bB -30 23.35±1.28 cB 39.81±0.87 aA 26.02 ±0.61 bB -35 33.05 ±0.76 cC 52.03 ± 0. 84 aA 39.18±1.31 bB -38 42.99±1.21 cB 56.13±1.17 aA 45.53 ±0.94 bB -40 45.53±0.51 cC 59.98 ±1.12 aA 53.58 ±0.58 bB

经方差分析可知: 在人工低温胁迫下，不同品系间相对电导率在各温度处理条件下差异极显著(P＜0.01)。

在人工低温胁迫下，‘竹柳’品系的相对电导率随着温度的降低而升高，其变化情况与岳桦(2009)、刘晓东(2011)对紫斑牡丹(Paeonia rockii)、风箱果人工低温下相对电导率的研究结果一致。在低温胁迫下，植物的细胞膜先受到伤害，电解质外渗，从而使植物组织浸泡液的电导率增大。但在自然低温条件下，2个‘竹柳’品系的相对电导率随着温度的降低和回升，呈现先升后降的趋势，与徐振华等(2011)对旱柳自然低温下的相对电导率研究较一致。随着温度的回升，植物通过自身调节，渐渐恢复细胞膜透性，相对电导率降低。

3)枝条半致死温度的确定将旱柳、‘竹柳’3号品系及‘竹柳’5号品系人工低温胁迫下的相对电导率用Logistic方程进行回归分析，求其拐点温度确定植物组织半致死温度，从而确定3种供试材料生存的温度界限，结果如表 3所示。3种供试材料拟合方程的相关系数分别为0.922 7，0.902 5和0.903 8，表明3种供试材料的相对电导率的变化符合Logistic方程的变化规律，拟合度较好，结果可靠。旱柳、‘竹柳’3号品系和‘竹柳’5号品系的半致死温度分别为-42.87，-31.60和-37.27 ℃。

表 3 供试枝条的半致死温度( LT₅₀) Tab.3 Critical lethal temperatures of selected branches

表 3 供试枝条的半致死温度( LT50) Tab.3 Critical lethal temperatures of selected branches 试材Selected branch Logistic 方程Logistic equation 半致死温度LT50/℃ 拟合度Fitting level(R2) 旱柳Salix matsudana Y = 105.851 8/(1 + 67.015 8 × e0.098 1x) -42.87 0.922 7* ‘竹柳’3 号‘Zhuliu’No. 3 Y = 86.350 3/(1 + 21.979 7 × e0.097 8x) -31.60 0.902 5＊＊ ‘竹柳’5 号‘Zhuliu’No. 5 Y = 91.233 1/(1 + 110.803 6 × e0.126 3x) -37.27 0.903 8*

SOD 是植物体内清除活性氧的保护酶类，能催化超氧自由基的歧化作用，消除超氧阴离子自由基，减轻膜脂过氧化作用，维持活性氧代谢的平衡，从而对机体起保护作用(Abed et al.，2001)。冯献宾(2011a)、方小平等(2010)研究表明SOD与植物抗寒性密切相关。1)自然低温胁迫对竹柳的SOD活性的影响在自然低温胁迫下，‘竹柳’3号品系、‘竹柳’5号品系及旱柳的SOD活性如表 4所示。在自然低温胁迫下，旱柳、‘竹柳’3号品系及‘竹柳’5号品系枝条的SOD活性随处理温度的降低和升高，呈现先升高后降低的趋势。旱柳的SOD活性始终高于‘竹柳’2个品系，且各温度处理中，-25 ℃处理时供试材料的电导率均达到最大值。旱柳、‘竹柳’3号品系、‘竹柳’5号品系在降温初期SOD活性差异并不显著，直至-25 ℃梯度时SOD活性差异极显著。

表 4 自然低温条件下供试材料的SOD 活性 Tab.4 SOD activity of selected branches at natural low temperature

表 4 自然低温条件下供试材料的SOD 活性 Tab.4 SOD activity of selected branches at natural low temperature U·g-1 处理温度 Temperature/C 旱柳 Salix matsudana ‘竹柳'号‘Zhuliu’No.3 ‘竹柳'号‘Zhuliu’No.5 0 96.21±0.82 aA 86.87 ±0.74 cB 93.54 ±0.65 bcA -5 104.34±0.086 aA 84.39 ±0.82 bB 106.27 ± 1.29 aA -10 135.95 ±0.65 aA 112.96±1.51 cB 115.74±0.79 bB -15 136.57 ±0.93 aA 130.10±2.10 bB 135.54 ±1.07 aA -20 168.40 ±3.83 aA 148.71±1.70 cB 154.29 ± 2.33 bB -25 179.22±0.47 aA 141.23±2.95 cC 160.68 ±3.31 bB - 20 145.03 ±2.11 aA 115.22±1.55 cC 123.77 ±0.79 bB -10 125.37 ±2.26 aA 107.54 ±2.07 bB 103.55 ±2.27 bB 0 109.46 ±0.65 aA 90.23 ±1.36 cB 99.15 ±1.88 bB

经方差分析可知: 在自然低温胁迫下，不同的品种间SOD活性在各温度处理条件下差异极显著(P＜0.01)。

2)人工低温胁迫对竹柳的SOD活性的影响在人工低温胁迫下，‘竹柳’3号品系、‘竹柳’5号品系及旱柳的SOD活性如表 5所示。在人工低温胁迫下，旱柳、‘竹柳’3号品系及‘竹柳’5号品系枝条的SOD活性随处理温度的降低和升高，呈现先升高后降低的趋势。旱柳的SOD活性始终高于‘竹柳’2个品系。旱柳与‘竹柳’3号品系在各个温度梯度的SOD活性均存在极显著差异; 旱柳与‘竹柳’5号品系除0 ℃处理的SOD活性差异不显著和-35 ℃处理的SOD活性差异显著外，其余温度处理的SOD活性均有极显著差异。

表 5 人工低温条件下供试材料的SOD 活性 Tab.5 SOD activity of selected branches at artificial low temperature

表 5 人工低温条件下供试材料的SOD 活性 Tab.5 SOD activity of selected branches at artificial low temperature U·g-1 处理温度 Temperature/C 旱柳 Salix matsudana ‘竹柳'号‘Zhuliu’No.3 ‘竹柳'号‘Zhuliu’No.5 0(CK) 96.21±2.24 aA 86.87 ±2.31 bB 93. 54 ± 1. 34 aA - 25 118.40±0.64 aA 95.11±1.54 cC 111. 77 ±1.68 bB -30 145.95 ±1.13 aA 116.39±2.25 cC 123. 71 ±2.59 bB -35 159.78 ±5.79 aA 142.92±3.95 bB 152. 47 ±6.53 aAB -38 179.88 ±1.87 aA 123.91±5.23 cC 143. 78 ±4.72 bB -40 123.47 ±4.21 aA 100.46 ±1.15 bB 105. 62±1.75 bB

经方差分析可知: 在人工低温胁迫下，不同的品种间SOD活性在各温度处理条件下差异极显著(P＜0.01)。

在自然低温胁迫下，‘竹柳’品系的SOD活性变化与何西凤(2009)对自然低温下花椒(Zanthoxylum bungeanum)SOD活性的测定结果一致; 在人工低温胁迫下，‘竹柳’品系的SOD活性变化情况与冯献宾(2011a)、方小平(2010)对人工低温下黄连木(Pistacia chinensis)、观光木(Tsoongiodendon odorum)SOD活性的测定结果一致。结果表明: 在低温胁迫下，供试材料植株均通过增强SOD活性，提高自身抵御低温的能力。但是，植物抵御低温的能力均有一定的临界值，当胁迫温度在临界值之内，SOD活性的变化是可逆的; 当胁迫温度超过临界值时，SOD活性将不再增加。

可溶性糖是冷害和冻害条件下植物细胞内重要的保护物质，在低温胁迫条件下，植物体内可溶性糖含量会有一定程度的增加，以提高细胞液浓度，增加细胞保水性，降低溶质的结冰点，保护细胞质胶体不至于遇冷凝固，从而提高植物的抗寒性(Klotke et al.，2004)。

1)自然低温胁迫对竹柳可溶性糖含量的影响   在自然低温胁迫下，‘竹柳’3号品系、‘竹柳’5号品系及旱柳的可溶性糖含量如表 6所示。在自然低温胁迫下，旱柳、‘竹柳’3号品系及‘竹柳’5号品系枝条的可溶性糖含量随处理温度的降低和升高，呈现先升高后降低的趋势。0～15 ℃时3种供试材料枝条的可溶性糖含量随温度的降低增长较缓慢，-15～-25 ℃随着温度的降低，可溶性糖含量急剧增加。旱柳与‘竹柳’3号品系在各个温度梯度的可溶性糖含量均存在极显著差异; 旱柳与‘竹柳’5号品系除-20 ℃处理的可溶性糖含量差异显著外，其余温度处理的可溶性糖含量均有极显著差异; ‘竹柳’3号品系与‘竹柳’5号品系差异不显著。

表 6 自然低温条件下供试材料的可溶性糖含量 Tab.6 Soluble sugar content of selected branches at natural low temperature

表 6 自然低温条件下供试材料的可溶性糖含量 Tab.6 Soluble sugar content of selected branches at natural low temperature 处理温度 Temperature/C 旱柳 Salix matsudana ‘竹柳'号‘Zhuliu’No.3 ‘竹柳'号‘Zhuliu’No.5 0 4.47 ± 0.07 aA 4.09 ±0.04 cB 4.25 ± 0.07 bB -5 4.97 ± 0.15 aA 4.55 ± 0.03 bB 4.45 ± 0.05 bB -10 4.91 ± 0.03 aA 4.52 ± 0.05 cB 5.12±0.06 bB -15 5.57 ± 0.12 aA 4.48 ± 0.06 bB 4.60 ± 0.05 bB - 20 5.80 ±0.05 aA 5.47 ± 0.07 bB 5.63 ± 0.12 abAB - 25 6.35 ± 0.11 aA 5.61 ± 0.11 bB 5.33 ±0.07 cB - 20 5.51 ± 0.06 aA 4.90 ± 0.04 cB 5.06 ± 0.08 bB -10 5.01 ± 0.06 aA 4.94 ± 0.08 bA 4.83 ±0.07 abA 0 4.32 ± 0.05 aA 4.26 ±0.09 aA 4.39 ±0.04 aA

经方差分析可知: 在自然低温胁迫下，旱柳、‘竹柳’3号品系及‘竹柳’5号品系枝条的可溶性糖含量在各温度处理条件下差异显著(P＜0.05)。

2)人工低温胁迫对竹柳可溶性糖含量的影响   在人工低温胁迫下，‘竹柳’3号品系、‘竹柳’5号品系及旱柳的可溶性糖含量如表 7所示。在人工低温胁迫下，旱柳、‘竹柳’3号品系及‘竹柳’5号品系枝条的可溶性糖含量随处理温度的降低，呈现先升高后降低的趋势。各温度处理中，旱柳的可溶性糖含量在-38 ℃处理时达到最高值，而后含量随着温度的降低而降低; ‘竹柳’3号品系及5号品系在-35 ℃时，可溶性糖含量达到最高值。旱柳与‘竹柳’3号品系在-35，-38和-40 ℃温度梯度的可溶性糖含量存在极显著差异，其余温度处理的可溶性糖含量差异不显著; 旱柳与‘竹柳’5号品系在-38和-40 ℃处理的可溶性糖含量差异极显著，其余温度处理的可溶性糖含量差异不显著。

表 7 人工低温条件下供试材料的可溶性糖含量 Tab.7 Soluble sugar content of Selected materials branches at artificial low temperature

表 7 人工低温条件下供试材料的可溶性糖含量 Tab.7 Soluble sugar content of Selected materials branches at artificial low temperature 处理温度 Temperature/C 旱柳 Salix matsudana ‘竹柳'号‘Zhuliu’No.3 ‘竹柳'号‘Zhuliu’No.5 0(CK) 4.47±0.15 aA 4.09±0.25 aA 4.21±0.23 aA -25 5.60±0.31 aA 5.35±0.27 aA 5.58±0.25 aA -30 6.66±0.29 aA 6.68±0.21 aA 6.34±0.21 aA -35 7.03±0.27 aA 5.58±0.13 bB 6.99±0.16 aA -38 7.62±0.19 aA 5.11±0.17 cC 6.02±0.11 bB -40 6.18±0.17 aA 4.62±0.24 cB 5.15±0.18 bB

经方差分析可知: 在人工低温胁迫下，旱柳、‘竹柳’3号品系及‘竹柳’5号品系枝条的可溶性糖含量在各温度处理条件下显著差异(P＜0.05)。

在自然低温胁迫下，‘竹柳’品系可溶性糖含量变化情况与岳桦(2009)对自然低温下紫斑牡丹的可溶性糖含量的测定结果一致; 在人工低温胁迫下，‘竹柳’品系可溶性糖含量变化情况与冯献宾(2011b)、崔帅(2012)对人工低温下黄山栾树(Koelreuteri paniculata)、大叶黄杨(Euonymus japonicus)可溶性糖含量的测定结果一致。结果表明: 在低温胁迫下，供试材料植株的可溶性糖含量均有所增加; 作为渗透调节物质，植物体内可溶性糖不断积累，形成保护性物质，从而提高自身抵御低温的能力。但是，植物抵御低温的能力均有一定的临界值，当胁迫温度在临界值之内，可溶性糖积累的变化是可逆的; 当胁迫温度超过临界值时，可溶性糖含量将不再增加。

目前。隶属函数法已广泛应用于花椒(何西凤等，2009)、甜角(Tamarindus indica)(赵一鹤等，2012)等植物的抗寒性鉴定。通过测定供试材料的相对电导率、SOD活性和可溶性糖含量等3项生理指标，用隶属函数法综合评价旱柳、‘竹柳’3号品系、‘竹柳’5号品系的抗寒性，结果见表 8和9。在自然低温胁迫下，旱柳、‘竹柳’3号品系和‘竹柳’5号品系的平均隶属函数值依次为0.456，0.402和0.437。3个供试品种的抗寒性依次是: 旱柳＞‘竹柳’5号品系＞‘竹柳’3号品系。

表 8 自然低温胁迫下抗寒生理指标的隶属函数值 Tab.8 Subjection analysis on cold resistance indicators of at natural low temperature

表 8 自然低温胁迫下抗寒生理指标的隶属函数值 Tab.8 Subjection analysis on cold resistance indicators of at natural low temperature 品种 Varieties 相对电导率 Relative conductivity SOD活性 SOD activity 可溶性糖含量 Soluble sugar content 平均隶属函数值 Average membership function value 抗寒次序 Frost resistance order 旱柳 Salix matsudana 0. 477 0. 448 0.443 0. 456 1 ‘竹柳’号‘Zhuliu’No.3 0. 367 0. 422 0. 417 0. 402 3 ‘竹柳’号‘Zhuliu’No.5 0. 458 0. 416 0. 436 0. 437 2

表 9 人工低温胁迫下抗寒生理指标的隶属函数值 Tab.9 Subjection analysis on cold resistance indicators at artificial low temperature

表 9 人工低温胁迫下抗寒生理指标的隶属函数值 Tab.9 Subjection analysis on cold resistance indicators at artificial low temperature 品种 Varieties 相对电导率 Relative conductivity SOD活性 SOD activity 可溶性糖含量 Soluble sugar content 平均隶属函数值 Average membership function value 抗寒次序 Frost resistance order 旱柳 Salix matsudana 0.503 0.489 0.568 0.520 1 ‘竹柳’ 3 号‘Zhuliu’ No.3 0.596 0.430 0.443 0.490 3 ‘竹柳’ 5 号‘Zhuliu’ No.5 0.481 0.479 0.543 0.501 2

在人工低温胁迫下，旱柳、‘竹柳’3号品系、‘竹柳’5号品系的平均隶属函数值依次为0.520，0.490和0.501。3个供试品种的抗寒性依次是: 旱柳＞‘竹柳’5号品系＞‘竹柳’3号品系。这与自然低温胁迫的结果一致。

2012年8月对‘竹柳’5号品系2年生平茬苗的生长状况进行调查。室内生理指标测定结合越冬情况调查，可更准确评价‘竹柳’5号品系的抗寒性，为在黑龙江省乃至东北地区应用提供依据。调查范围包括黑龙江省哈尔滨市、大庆市、齐齐哈尔市和黑河市4个地区，地理坐标区域是124°28'—127°32' E、45°34'—49°26' N。4个地区气候情况如表 10所示，调查结果如表 11所示。‘竹柳’5号品系在哈尔滨市、大庆市、齐齐哈尔市和黑河市均能成功越冬，其中黑河市2011年冬的最低温度为-38 ℃，说明‘竹柳’5号品系能忍耐-38 ℃的低温，与生理指标测定结果接近。由表 11可知: ‘竹柳’5号品系2年生平茬苗4个引种地平均株高达到3 m以上，最高可达3.76m; 平均胸径均达到1.2 cm左右，最大可达1.4 cm;平均叶长达15 cm以上，最长可达17.3 cm; 平均叶宽接近3 cm，最大可达3.20 cm。‘竹柳’5号品系在黑龙江省4个试验地区长势良好，在哈尔滨市苗圃的‘竹柳’5号品系由于气候、土壤等因素的影响和合理的肥水管理，长势最佳。

表 10 调查地气候情况^① Tab.10 Climatic conditions of survey site

表 10 调查地气候情况① Tab.10 Climatic conditions of survey site 项目Item 哈尔滨Harbin 大庆Daqing 齐齐哈尔Qiqihar 黑河Heihe ①引种期间为2011 年5 月至2012 年8 月。Introduction period is may 2011 to August 2012. 气候类型Climate type 温带大陆性季风气候Continental monsoon climate of medium latitudes 温带大陆性季风气候 Continental monsoon climate of temperate zone 温带大陆性季风气候 Continental monsoon climate of medium latitudes 寒温带大陆性季风气候Continental monsoon climate of cold temperate zone 土壤类型Soil type 黑土Black soil 草甸土Meadow soil 黑钙土Chernozem 草甸土 Meadow soil 极端最低温度Extreme minimum temperature/℃ -38.7 -39.2 -39.3 -41.8 引种期间最低温度Minimum temperature in introduction period/℃ -27 -29 -31 -38 极端最高温度Extreme maximum temperature/℃ 39.7 39.8 40.1 34.8 引种期间最高温度Minimum temperature in introduction period/℃ 32 32 33 32 年平均温度Annual average temperature/℃ 4.2 3.8 3.2 -1.6 无霜期Frost-free period/d 126 118 122 105

表 11 ‘竹柳’5 号品系生长情况 Tab.11 Growth condition of‘Zhuliu’No.5

表 11 ‘竹柳’5 号品系生长情况 Tab.11 Growth condition of‘Zhuliu’No.5 项目Item 哈尔滨 Har 大庆Daqing 齐齐哈尔Qi 黑河 Heihe 平均株高 A 3.42±0.13 aA 3.06±0.17 bB 3.22 ± 0.31 abAB 3.01±0.18 bB 平均胸径 Average diameter/cm 1.21±0.15 aA 1.15±0.13 aA 1.18±0.14 aA 1.13±0.16 aA 平均叶长 A 15.53±1.10 aA 15.72±0.90 aA 15.58±1.11 aA 15.47±1.27 aA 平均叶宽 Average leaf width/cm 2.61 ± 0.14 cB 2.97±0.09 aA 2.81±0.14 abAB 2.75 ± 0.24 bcAB

旱柳、‘竹柳’3号品系和‘竹柳’5号品系植株组织中相对电导率、SOD活性和可溶性糖含量随着温度的变化均有较强的规律性。在自然低温胁迫下，供试材料的相对电导率、SOD活性和可溶性糖含量均随温度的降低和回升，呈现先升后降的趋势。在人工低温胁迫下，供试材料的相对电导率均随温度的降低而升高，SOD活性和可溶性糖含量均随温度的降低呈现先升后降的趋势。在自然降温过程，植物通过自身的系统调节来抵御低温伤害，自然胁迫试验能更好地说明植物对外界低温的适应过程，而离体试验作为常用的木本植物抗寒性测定方法，可以作为自然胁迫下抗寒性试验的对照。在自然低温胁迫和人工低温胁迫下生理指标的变化情况说明，相对电导率、SOD活性和可溶性糖含量这些指标可以用于竹柳耐寒性研究的指示指标，其中，SOD活性作为抗寒指标在植物抗寒性研究中经常采用，但这项指标仍存在不足。SOD的作用是催化O₂单电子还原产生的第1个自由基发生歧化反应，其终反应的H₂O₂为活性氧之一，对植物仍然有伤害作用，因此，必须由APX，POD和CAT将H₂O₂清除。所以，SOD与APX，POD和CAT间必共同且协调进行，才可使活性氧自由基维持一个低而对细胞无害的状态。而本文中只测定和分析SOD的酶活性高低，无法得知细胞活性氧自由基的产生与清除间的协调性。

在自然低温胁迫和人工低温胁迫下，用隶属函数法综合评价均得出供试品种的抗寒性排序为旱柳＞‘竹柳’5号品系＞‘竹柳’3号品系，其半致死温度分别为-42.87，-37.27，-31.60 ℃。‘竹柳’5号品系在哈尔滨市、大庆市、齐齐哈尔市和黑河市均能成功越冬，其中，黑河市2011年冬季的最低温度为-38 ℃，说明‘竹柳’5号品系能忍耐-38 ℃的低温，与生理指标测定结果接近。2009年，2010年，2011年哈尔滨的最低温度分别为-32，-30，-27 ℃，‘竹柳’3号品系越冬期间均有不同程度的冻害，影响观赏效果，‘竹柳’5号品系越冬成活情况良好。哈尔滨的历史最低温度为-38.7 ℃，因此‘竹柳’3号品系在哈尔滨广泛应用不可行，而‘竹柳’5号品系可以推广应用。东北地区的植物要经历冬季漫长的低温阶段，还会受到早春干旱和多风等恶劣天气的影响，向东北尤其是黑龙江省的北部地区推广‘竹柳’5号品系应慎重。为使‘竹柳’成功越冬，引种后的前2年应采取一定的防寒措施，如合理的栽培管理措施等。‘竹柳’喜肥喜水，春季应加强肥、水供应，促进新梢生长和叶片增大，提高光合性能，增加营养物质的积累; 后期控制灌水，适量施用磷钾肥，充实枝条组织，延长营养物质积累的时间，从而使植株能够更好地进行抗寒锻炼，提高植株抗寒性; 或者冬季对树干包裹麻袋等防寒材料，也会起到一定程度的越冬保护作用。

植物的抗寒性受多种因素的影响，室内试验只考虑温度影响，不可能完全反映复杂的自然条件下的气候变化情况，除温度之外，光照、水分、风、土壤等对植物的抗寒性均有一定影响。本研究室内试验与自然越冬状况相结合，综合评价‘竹柳’品系的抗寒性，为‘竹柳’耐寒品系的推广提供了可靠依据。