鎂的供應(yīng)對紅樹植物海蓮生長及生理的影響.pdf

1、鎂是海水中含量僅次于鈉的陽離子，紅樹植物鎂含量及紅樹林生態(tài)系統(tǒng)中鎂循環(huán)速率明顯高于相同地區(qū)其他生態(tài)系統(tǒng)，但鎂對紅樹植物生長和生理影響的研究尚未深入。為此，本文以海蓮(Bruguierasexangula)為實驗材料，主要開展了2個方面的實驗:采用砂培方式研究鈉和鎂兩種鹽分以及不同供鎂水平對海蓮胚軸萌苗、生長和生理的影響;采用土培方式研究淡水和鹽水(10‰氯化鈉)條件下不同供鎂水平對海蓮植株生長和生理的影響。研究結(jié)果如下:
　　

2、采用砂培研究結(jié)果表明，鈉和鎂單鹽及其混合鹽對海蓮胚軸萌發(fā)和幼苗生理的影響具有顯著的差異性。其中，與淡水培養(yǎng)液處理組相比較，單獨添加170mM鈉鹽(相當(dāng)于10‰鹽度海水中鈉鹽含量)的培養(yǎng)液延緩了海蓮胚軸的萌發(fā);顯著降低幼苗根系活力、葉片過氧化物酶(POD)活性及可溶性蛋白含量，增加葉片丙二醛(MDA)含量。而單獨添加15mM鎂鹽(相當(dāng)于10‰鹽度海水中鎂鹽含量)和添加二者混合鹽的影響結(jié)果與之相反，促進(jìn)海蓮胚軸的萌發(fā)，提高幼苗葉片抗氧化酶系

3、活性(超氧化物歧化酶SOD、POD、過氧化氫酶CAT)和可溶性蛋白含量，混合鹽處理更能顯著提高海蓮幼苗的葉綠素含量和根系活力，說明混合鹽有效減少膜脂過氧化作用，緩解了單鈉鹽的抑制作用。這也表明，盡管海水以鈉鹽為主，但鎂鹽的存在對海蓮胚軸的定植過程具有積極的意義。進(jìn)一步的砂培研究表明，培養(yǎng)液不同供鎂水平顯著影響了海蓮幼苗生長和生理。供鎂水平在5-30mM時，縮短了胚軸的萌發(fā)時間;供鎂水平在5-15mM時，可提高海蓮幼苗葉片抗氧化酶系活性、

4、葉綠素含量和根系活力，促進(jìn)葉片可溶性蛋白的合成，減少葉片MDA含量，從而促進(jìn)海蓮幼苗的生物量積累;但過高的供鎂水平(60-100mM)則對海蓮胚軸的萌發(fā)有一定的抑制作用，對海蓮幼苗生長的促進(jìn)作用減緩。這說明鎂對海蓮胚軸定植過程的影響具有濃度效應(yīng)。
　　 采用土培方式，淡水和鹽水條件下不同供鎂水平培養(yǎng)海蓮植株實驗結(jié)果表明，補充適當(dāng)濃度鎂可促進(jìn)海蓮葉片光合作用、有利于增加營養(yǎng)積累、提高海蓮植株對鹽環(huán)境的適應(yīng)能力。具體表現(xiàn)為:促進(jìn)生長

5、和生物量累積，提高海蓮植株葉片抗氧化酶系活性，增加葉片可溶性蛋白含量，減少葉片MDA和脯氨酸含量，提高根系活力并通過解除氣孔限制方式提高凈光合速率，還會影響海蓮體內(nèi)的氮磷含量提高N/P，同時提高海蓮根和葉的鉀含量，減少鈉的累積。而過高濃度鎂會對上述指標(biāo)有相反的影響，并且造成海蓮體內(nèi)鈣含量顯著下降。不同的是，鹽水條件下海蓮植株生長最適鎂濃度(15mM)高于淡水條件(5mM)，但生長指標(biāo)(莖高增長量、著生葉片數(shù)、生物現(xiàn)存量、平均相對生長率、

6、根系活力和凈光合速率)最大值差異并不顯著。這說明無論淡水還是鹽水環(huán)境，培養(yǎng)液中補充適量的鎂顯著促進(jìn)了海蓮植株的營養(yǎng)生長過程，環(huán)境中適宜的鎂濃度有利于維持海蓮的生產(chǎn)力，也表明鎂鹽與鈉鹽對海蓮生長的影響存在著明顯的相互作用。
　　 此外，實驗測定結(jié)果分析還表明，海蓮幼苗葉片中鎂的亞細(xì)胞分布比重大小順序為細(xì)胞壁＞細(xì)胞質(zhì)＞葉綠體＞線粒體，以細(xì)胞壁(60.11％-64.21％)和細(xì)胞質(zhì)(26.83％-30.69％)分布為主，葉綠體中鎂的比