紅樹(shù)植物桐花樹(shù)幼苗對(duì)潮汐淹水脅迫的響應(yīng)研究.pdf

1、紅樹(shù)植物的分布與生長(zhǎng)選擇受到溫度、波浪、坡度、潮汐等多種因素的影響，影響局部分布最主要的因素是潮汐，而潮汐的浸淹程度決定紅樹(shù)在潮間帶上的分布，很多紅樹(shù)生長(zhǎng)需要周期性的漲潮淹沒(méi)和退潮暴露的立地條件。海岸灘涂紅樹(shù)宜林地的選擇是濕地植被恢復(fù)的前提條件，潮位高低是影響造林成活的關(guān)鍵因素之一。本研究以桐花樹(shù)（Aegiceras corniculatum）為對(duì)象，應(yīng)用潮汐模擬裝置，設(shè)置每半日2h、4h、6h、8h的淹水時(shí)間，每天兩次，即模擬半日潮，

2、通過(guò)測(cè)定淹水脅迫條件下桐花樹(shù)幼苗生長(zhǎng)、生理、代謝等變化，揭示桐花樹(shù)幼苗淹水響應(yīng)機(jī)制，從而確定桐花樹(shù)的臨界淹水時(shí)間。結(jié)合野外調(diào)查，比較不同潮汐高度和淹水時(shí)間下桐花樹(shù)的生長(zhǎng)，為桐花樹(shù)引種栽培的宜林地選擇、提高桐花樹(shù)的造林成活率提供科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)果如下：
　　1.除地徑增量以外，淹水脅迫對(duì)桐花樹(shù)生長(zhǎng)及生物量指標(biāo)影響顯著，每半日潮水6h，桐花樹(shù)單株平均生物量、根莖葉各部分生物量、葉面積、葉片數(shù)量、莖伸長(zhǎng)均達(dá)到最大值，隨著淹水時(shí)間的延

3、長(zhǎng)，根生物量比重呈下降趨勢(shì)，說(shuō)明4h～6h是最佳淹水時(shí)間。與其他耐水濕植物相似，莖伸長(zhǎng)和根生物量向莖葉轉(zhuǎn)移是桐花樹(shù)幼苗對(duì)淹水脅迫的一種主動(dòng)適應(yīng)機(jī)制。
　　2.隨著淹水時(shí)間的延長(zhǎng)，桐花樹(shù)幼苗水分利用效率增強(qiáng)，這有助于光合物質(zhì)的積累和礦質(zhì)元素的吸收。淹水脅迫對(duì)桐花樹(shù)幼苗各器官礦質(zhì)元素 N、P、K、Na、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn的影響均達(dá)到顯著或極顯著水平。淹水脅迫促進(jìn)了葉片中 N、K和根系中P、K、Na、Fe的積累，但抑制了

4、葉片中 P、Ca、Fe、Mn、Cu和根系中N、Ca、Mg、Mn、Cu的積累。隨著淹水時(shí)間的延長(zhǎng)，葉片和根系中的Mn、Cu含量降低，但根系中Fe含量并不象葉片中那樣隨淹水時(shí)間的延長(zhǎng)而呈下降的趨勢(shì)，其變化規(guī)律并不明顯。
　　3.桐花樹(shù)幼苗淹水2-6h，光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度和植物蒸騰速率逐漸增加，但是淹水超過(guò)6h，光合作用受到顯著抑制，因此，淹水2～6h，桐花樹(shù)幼苗通過(guò)提高光合速率、增強(qiáng)蒸騰作用和水分利用效率來(lái)適應(yīng)淹澇環(huán)境

5、，這也是桐花樹(shù)對(duì)淹水脅迫的響應(yīng)機(jī)制之一。葉綠素a、葉綠素b、葉綠素a+b的含量隨著淹水時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，葉綠素a/b則隨淹水時(shí)間的延長(zhǎng)而下降。首次研究了非結(jié)構(gòu)性碳水化合物對(duì)桐花樹(shù)淹水脅迫的響應(yīng)，隨著淹水脅迫的增加，葉片中可溶性糖含量下降。淹水2h～6h，淀粉含量差異不顯著，淹水8h淀粉含量顯著減少，如果淹水時(shí)間繼續(xù)延長(zhǎng)，碳水化合物將供應(yīng)不足，植物組織糖分耗盡。
　　4.首次從氮代謝角度來(lái)研究桐花樹(shù)的淹水脅迫響應(yīng)機(jī)制。一定程度的淹水

6、脅迫能提高硝酸還原酶的活性，本研究中，淹水2-6h，葉片硝酸還原酶與硝態(tài)氮含量成正相關(guān)，但淹水8h，淹水脅迫抑制了根系對(duì)N的吸收與積累，葉片和根系硝酸還原酶活性上升，根系中硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量顯著下降。淹水6h，根系和葉片中脯氨酸達(dá)最高值，但淹水8h，脯氨酸含量降低，這表明長(zhǎng)時(shí)間淹水脅迫下植物受害較為嚴(yán)重。
　　5.淹水脅迫下，桐花幼苗次生代謝物質(zhì)總酚和縮合單寧含量顯著下降。在環(huán)境脅迫程度足以影響到植物的生命時(shí)，植物以生存為主要目的

7、，減少次生代謝物質(zhì)的形成。桐花樹(shù)幼苗葉片總酚含量與葉片C/N成正比，符合次生代謝的碳氮平衡假說(shuō)。淹水脅迫下，桐花樹(shù)N/P<14，表現(xiàn)為氮限制，總酚含量與N/P呈負(fù)相關(guān)，這表明營(yíng)養(yǎng)限制促進(jìn)了以碳為其礎(chǔ)的次生代謝物質(zhì)（單寧）的積累。
　　6.對(duì)不同淹水時(shí)間處理下桐花樹(shù)幼苗的29個(gè)生長(zhǎng)和生理指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，結(jié)果表明，第一主成分和第二主成分方差累積貢獻(xiàn)率達(dá)87.17％，能夠代表29個(gè)生長(zhǎng)和生理指標(biāo)信息，根據(jù)不同處理的主成分得分值，每個(gè)