紅樹植物桐花樹幼苗對潮汐淹水脅迫的響應(yīng)研究.pdf

1、紅樹植物的分布與生長選擇受到溫度、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在潮間帶上的分布，很多紅樹生長需要周期性的漲潮淹沒和退潮暴露的立地條件。海岸灘涂紅樹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（Aegiceras corniculatum）為對象，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、通過測定淹水脅迫條件下桐花樹幼苗生長、生理、代謝等變化，揭示桐花樹幼苗淹水響應(yīng)機(jī)制，從而確定桐花樹的臨界淹水時(shí)間。結(jié)合野外調(diào)查，比較不同潮汐高度和淹水時(shí)間下桐花樹的生長，為桐花樹引種栽培的宜林地選擇、提高桐花樹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，淹水脅迫對桐花樹生長及生物量指標(biāo)影響顯著，每半日潮水6h，桐花樹單株平均生物量、根莖葉各部分生物量、葉面積、葉片數(shù)量、莖伸長均達(dá)到最大值，隨著淹水時(shí)間的延

3、長，根生物量比重呈下降趨勢，說明4h～6h是最佳淹水時(shí)間。與其他耐水濕植物相似，莖伸長和根生物量向莖葉轉(zhuǎn)移是桐花樹幼苗對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，桐花樹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。淹水脅迫對桐花樹幼苗各器官礦質(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，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)間的延長而呈下降的趨勢，其變化規(guī)律并不明顯。
　　3.桐花樹幼苗淹水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6h，光合作用受到顯著抑制，因此，淹水2～6h，桐花樹幼苗通過提高光合速率、增強(qiáng)蒸騰作用和水分利用效率來適應(yīng)淹澇環(huán)境

5、，這也是桐花樹對淹水脅迫的響應(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)間的延長而增加，葉綠素a/b則隨淹水時(shí)間的延長而下降。首次研究了非結(jié)構(gòu)性碳水化合物對桐花樹淹水脅迫的響應(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，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研究桐花樹的淹水脅迫響應(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。淹水脅迫下，桐花樹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.對不同淹水時(shí)間處理下桐花樹幼苗的29個(gè)生長和生理指標(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)