全日潮海區(qū)紅樹林造林關(guān)鍵技術(shù)的生理生態(tài)基礎(chǔ)研究.pdf

1、本研究針對制約當(dāng)前我國紅樹林造林的最關(guān)鍵的兩個自然因素：潮汐淹水和污損動物脅迫進行系統(tǒng)研究，目的是為科學(xué)劃分紅樹林宜林地提供關(guān)鍵的技術(shù)參數(shù)，為紅樹林污損動物防治提供技術(shù)方法，從而提高紅樹林生態(tài)恢復(fù)工程的成功率。研究內(nèi)容包括：1.紅樹植物淹水脅迫研究。在全日潮海區(qū)灘涂上建造野外試驗平臺，圍繞當(dāng)?shù)仄骄Ｆ矫嬖O(shè)置了8個灘面高程梯度，開展白骨壤(Avicennia marina)、桐花樹(Aegiceras comiculatum)、秋茄(Ka

2、ndelia obovata)、紅海欖(Rhizophora stylosa)和木欖(Bruguiera gymnorrhiza)等5種紅樹植物幼苗淹水脅迫試驗，探索這5種紅樹植物在北部灣海區(qū)灘涂造林的宜林臨界線。平臺使幼苗除灘面高程有梯度差別外，其他如光照、海水鹽度、基質(zhì)性質(zhì)和營養(yǎng)等立地條件達到最大程度的一致。2.紅樹林污損動物生態(tài)學(xué)研究。采用試驗圓柱模擬紅樹，探索廣西英羅灣紅樹林污損動物的初始附著規(guī)律和數(shù)量變化動態(tài)，結(jié)合白骨壤呼吸根

3、上和桐花樹莖上的污損動物群落，總結(jié)廣西紅樹林污損動物群落演替規(guī)律。3.紅樹林污損動物防治研究。根據(jù)廣西英羅灣紅樹林污損動物生態(tài)規(guī)律，使用2種農(nóng)藥各設(shè)置4個濃度和4個防治頻度，采用噴霧方式，對比研究不同防治措施對紅海欖幼苗及污損動物的生理生態(tài)影響。并初步探索了紅樹林污損動物的生物防治途徑。結(jié)果如下： 1.五種紅樹植物幼苗對淹水脅迫的反應(yīng)各不相同，采用不同的生長策略應(yīng)對脅迫生境。桐花樹幼苗的莖在低灘面高程生境加快延長，而葉在中等高程

4、生境中生長較好；生物量分配的變化不大，趨向于葉累積較多。白骨壤幼苗的莖延長受到了低灘面高程處理的促進，但葉似乎對淹水脅迫不敏感，生物量較多地分配在莖上。中等高程生境中秋茄幼苗的生長高度較高，節(jié)數(shù)、葉數(shù)和大根數(shù)越多，葉面積和葉保存率越大；在任一高程，秋茄幼苗各新生器官生物量分配均表現(xiàn)為：莖>根>葉，各新生器官及全株生物量的最大值出現(xiàn)在中等高程。木欖和紅海欖的存活和生長特征較相似，對梯度淹水程度反應(yīng)強烈：在較高生境，這兩個種的幼苗存活率較高

5、，莖延長較快，葉面積和葉保存率高，生物量累積也較多，并趨向累積于葉。 2.對于不同的淹水脅迫程度，五種紅樹植物的生理指標(biāo)反應(yīng)變化各異。在-40和-30 cm低灘面高程處理組，白骨壤幼苗葉綠素含量較高。在-10至30 cm處理組，白骨壤幼苗葉綠素 a和總?cè)~綠素含量隨灘面高程增大而降低；而各高程組的葉綠素b含量差異不大。白骨壤幼苗根系和葉片中SOD、POD和CAT對淹水脅迫的反應(yīng)較為一致，即中等灘面高程生境下酶活性較高。 桐

6、花樹幼苗葉片的葉綠素a、b和總含量均隨灘面高程升高而降低，Chl(a/b)隨灘面高程升高而增大。較低灘面高程處理組(-40到0 cm)幼苗葉片中SOD活性遠大于較高灘面高程處理組(-10至30 cm)。不同處理組間根系中SOD活性變化不顯著，梯度效應(yīng)很弱。中等灘面高程生境下根系中POD活性較高；較小高程下葉片中POD活性較高。桐花樹幼苗根系和葉片中CAT活性規(guī)律較一致：較小高程生境下CAT活性較高。 低灘面高程生境下秋茄幼苗葉片

7、葉綠素含量顯著地高。Chl(a/b)則隨灘面高程上升而增大。根系中SOD和POD的分布規(guī)律較為一致，都以0cm處理組的活性最高。葉片中SOD和POD活性的變化則相反，葉片SOD隨高程增大而降低，POD則隨高程增大而增大。根系中SOD和POD活性的水平與幼苗全株生物量的關(guān)系均呈顯著相關(guān)，葉片中的則無此相關(guān)性。 小高程組紅海欖幼苗葉片葉綠素a顯著受損，葉綠素b則相對較輕；葉綠素a/b比值隨灘涂高程降低而變小。長時間淹水誘導(dǎo)根系中SO

8、D活性上升，葉片中則表現(xiàn)為中等高程組酶活性較低。葉片和根系中POD活性均隨高程降低而加大。 小高程生境對木欖葉片葉綠素含量的促進作用較微弱，總體上大高程生境有更利于葉綠素含量上升；但較長時間的淹水脅迫使葉綠素a/b比值反而較高。小高程處理均促使葉片和根系中SOD和POD活性增強。同一高程組的木欖幼苗根系中SOD和POD活性均高于葉片的數(shù)倍。 3.五種紅樹植物幼苗在不同程度的淹水脅迫下存活率和生長指標(biāo)表明，它們在全日潮海區(qū)

9、抗淹水能力排序為：白骨壤>桐花樹>秋茄>紅海欖>木欖，這與它們的向海分布序列相符。相對于當(dāng)?shù)仄骄Ｆ矫?，在全日潮海區(qū)可以保證比較高的造林成功率的宜林灘面高程分別建議為：白骨壤為-29cm，桐花樹、秋茄和紅海欖均為+1cm，木欖為+21cm。 4.在廣西紅樹上共記錄到污損動物29種。污損動物在莖上的附著高度h隨樹齡和樹高H增大而增大，但h/H比值在達到91.9％(5a)后隨樹齡的增加而降低。廣西紅樹林污損動物主要種的耐受干旱能力表

10、現(xiàn)為：白條地藤壺(Euraphia withersi)>潮間藤壺(Balanus littoralis)>團聚牡蠣(Ostrea glomerata)>黑蕎麥蛤(Xenostrobus atratus)。紅樹林污損動物的初始附著呈雙峰型，分別在4月和10月；同時污損動物的初始附著量很大，每個月均超過了1600 Ind.m-2。紅樹林污損動物群落結(jié)構(gòu)從單優(yōu)群落向復(fù)雜群落發(fā)展，潮間藤壺是構(gòu)建群落的先鋒種，逐漸過渡到白條地藤壺占優(yōu)勢，多年演變

11、成為黑蕎麥蛤+潮間藤壺+白條地藤壺群落。模擬試驗和群落調(diào)查分析結(jié)果為紅樹林污損動物的防治策略提供了重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 5.防治目標(biāo)針對污損動物的幼體，采用高頻度噴霧防治是本文防污的重要策略。不同的濃度和頻度的防治措施，在污損動物附著量、幼苗存活率和生長指標(biāo)出現(xiàn)了顯著的差異。較高的濃度和頻度防治取得較理想的防治效果，馬拉硫磷防治效果比樂果更好。考慮到農(nóng)藥污染殘留問題、經(jīng)濟成本和操作性，采用頻度14d和濃度1/800馬拉硫磷(45％乳