（生态学专业论文）真红树和半红树体内元素分布及耐盐差异的比较研究.pdf

摘要 摘要 红树林常分布于热带、亚热带海岸潮间带，主要由一些盐生的木本植物组成， 通常分为真红树植物和半红树植物。已有一些学者对两类植物的划分作了标准， 但由于不同学者对这些概念及标准的理解存在很大的差异，导致对一些生境特征 不是很明显的红树植物的归属( 如银叶树、海漆、老鼠筋等) 存在争议。本文以 自然分布于海南的1 6 种真红树植物、8 种半红树植物及7 种争议物种为对象， 分别测定它们成熟叶、幼枝、多年生枝、树干材、树皮及不同直径根系的k 、 n a 、c i 、c a 、m g 含量。从元素分布特点上比较真红树植物和半红树植物存在的 差异，并对争议物种的归属做出初步鉴定，从而为科学地保护、管理和利用红树 植物提供依据。研究结果表明，真红树植物和半红树植物体内元素分布存在明显 差别： 1 真红树植物不同直径根系中的c 1 、n a 含量明显比半红树植物高( p 1 5 m m ) 中又有明显下降( p o 0 5 ) ， 但半红树植物地上各器官( 除树干材外) 的k 含量却显著高于真红树植物 ( p 0 0 1 ) 。 4 两类植物体内各器官的k ：n a 存在明显差异：其中真红树植物不同直径根系 k ：n a 比值显著低于半红树植物( p 0 0 5 ，差异不显著； 4 第二章材料与方法 p 0 0 5 ，差异显著；p 0 0 1 ，差异极显著。 植物对k 、n a 元素运输的选择性( 赵可夫，1 9 9 3 ) 用k ：n a 元素运输选择性 表示。k ：n a 元素运输选择性( k ：n at s r ) = 叶片 k 】 n a 】) 根系阵 n a ) 叶片【k 】、 n a l 分另l j 代表成熟叶中k 、n a 元素含量 根系 k 】、【n a 分别代表直径 2 m m 根系中的k 、n a 元素含量 表2 - 1 各树种取样点及生境土壤全盐量 t a b 2 - 1s a m p l i n gs i t e ，s o i ls o l u b l es a l tc o n t e n tf o re a c hs p e c i e s 争议物种 2 5 银叶树上把一f 田口l i t t o r a l i s h i 清澜港 10 4 8 2 6 卤蕨a c r o s t i c h u m 口“九洲肌 a a 清澜港 6 6 2 2 7 尖叶卤蕨a s p e c i o s u m a s 清澜港4 1 9 2 8 海漆e x c o e c a r i aa g a l l o c h a e a 清澜港 5 9 7 2 9 木果楝x y l o c a r p u sg r a n a t u mx g 清澜港 8 18 3 0 老鼠筋a c a n t h u si l i c i f o l i u s a t 清澜港 1 6 7 6 3 1 小花老鼠筋a e b r a c t e a t u s a e 清澜港 l o 4 4 陌鬻科 竹节树。朋眦6 阳c 触2 纪 c b清澜港0 0 8 5 第三章结果与讨论 第三章结果与讨论 3 1 红树植物根系发育过程c i 、n a 动态 3 1 1 真红树植物根系发育过程c l 动态 从图3 1 可看出，真红树植物不同直径根系c l 含量差别较大，随着根系直 径的增加，红海榄i i 级和i i i 级根c 1 含量显著增加，秋茄i i 级：乖i i i i 级根c l 含量都 较i 级根明显升高；杯萼海桑、卵叶海桑和拟海桑的i i 级根较i 级根显著升高， 在级根( 除拟海桑外) 中又显著下降：红树i i i 级根的c l 含量较i 级根明显升 高，在级根中的含量又明显下降；木榄i i i 级根的c l 含量与i i 级根相比明显升 高，在级根中又明显下降：海桑和桐花树c l 含量在i i 级根中明显升高，而后 在i i i 级根中的含量又明显下降；白骨壤和角果木的各径级根系c l 含量有先上升 后下降的趋势，但没有构成显著性差异。瓶花木、榄李根系的c l 含量较其它真 红树植物低，各径级根系的c l 含量没有明显差异。海莲和尖瓣海莲各径级根系 c l 含量也没有明显差异。 总之，真红树植物( 除个别物种外) c 1 含量在i i 级或i 级根中明显升高 ( p o 0 5 ) ，而后在级根中又有明显下降( p 0 0 5 ) 。 6 f 囱囱豳豳 桐花树 o o 0 0 o 0 o o o 0 o n 如 加 0 舳 印 如 加 n 0 o 0 0 0 0 0 o o o o 0 踟 们 加 o 跚 们 加 o iss邑删姐一u i暑89一删舡一。 o 0 1 0 0 0 o o 1 0 0 0 o 0 1 0 0 0 8 0 o 6 0 0 4 0 0 2 0 o o o 第三章结果与讨论 i i 7 1 0 0 0 8 0 o 6 0 o 4 0 o 2 0 0 o o 1 0 0 0 8 0 o 6 0 o 4 0 o 2 0 o o 0 1 0 0 0 8 0 o 6 0 0 4 0 o 2 0 0 0 o 1 0 0 0 8 0 o 6 0 0 4 0 o 2 0 0 o o o o o o 0 们 加 i-8邑删如一u o o o o 们 加 (is-s邑咖如6 o 0 o 0 如 i-8邑卿如一u 一s邑鲫舡一u 第三章结果与讨论 i ii 图3 - 1 真红树植物不同径级根系c l 含量 f i g 3 - 1c ic o n t e n ti nr o o t so fd i f f e r e n td i a m e t e r si nt r u em a n g r o v ep l a n t s i ：d 1 5 m m 下同 3 1 2 半红树植物根系发育过程c l 动态 从图3 2 中看出，除许树的i 级根系c 1 含量较高外，其它半红树植物的根 系c l 含量明显比真红树植物低。黄槿、杨叶肖槿和水黄皮各级根系的c l 含量没 有明显差异，即无先上升后下降的趋势。许树和玉蕊随根系直径增加c l 含量有 降低趋势，其中许树和玉蕊的i i 级根与i 级根相比，c l 含量显著下降( p o 0 5 ) ， 玉蕊级根比i i 级根c l 含量显著下降( p o 0 5 ) 。 总之，半红树植物( 黄槿、杨叶肖槿、水黄皮除外) 根系c l 含量随着径级 增加有下降趋势。 8 o o 0 o o 0 0 o o o 0 0 们 加 0 踟 们 加 o 0 o 0 o o o o 0 0 0 o 0 舳 们 如 o 加 o h-8邑删舡一u i暑s邑删舡一u 第三章结果与讨论 3 0 o 2 5 o 2 0 0 1 5 o 1 0 0 5 0 0 0 3 0 o 2 5 0 2 0 0 1 5 o 1 0 0 5 0 0 o 3 0 0 2 5 0 2 0 o 1 5 o 1 0 0 5 o o 0 3 0 0 2 5 0 2 0 o 1 5 o l o o 5 0 o 0 3 0 0 2 5 0 2 0 o 1 5 0 1 0 0 5 o 0 0 3 0 0 2 5 0 2 0 0 1 5 0 i o o 5 0 0 o i i 图3 2 半红树植物不同径级根系c i 含量 f i g 3 - 2c lc o n t e n ti nr o o t so fd i f f e r e n td i a m e t e r si nm a n g r o v ea s s o c i a t e s 3 1 3 争议物种根系发育过程c l 动态 争议物种根系发育过程c 1 动态见图3 3 ，其中老鼠筋和小花老鼠筋各径级根 系的c l 含量较高，并且随着根系直径增大，有先升高后下降的趋势，即老鼠筋 i i 级根c l 含量比i 级根有极显著升高( p o 0 1 ) ，小花老鼠筋有显著升高 ( p o 0 5 ) 。 卤蕨和尖叶卤蕨i 级根系的c l 含量分别为2 1 4 0 m g g - 1 和2 0 5 8 m g g ，与半 红树植物许树i 级根系的c l 含量差不多，且i i 级根c 1 含量比i 级根有显著下降 9 i8-8邑鲫舡一u _s邑嘲如一p is8ili一嘲如_u 第三章结果与讨论 ( p o 0 5 ) 。海漆根系c 1 含量较低，且随着根系直径的增加，c 1 含量有下降的趋 势，其中i 级根c l 含量较i i 级根有显著下降( p o 0 5 ) 。木果楝各径级根系c l 含量也较低，且随着根系直径的增加，c l 含量有下降的趋势。其中i i 级根比i 级根，i i i 级根较i i 级根c 1 含量都有显著下降( p o 0 5 ) 。银叶树各级根系c l 含 量较低，随着根系直径的增加，c l 含量有下降的趋势，但没有构成显著差异。 i im 1 0 i i 善 眦 觚 写 她 n 啪 咖 啡 呲 帅 咖 帅 帅 帅 m 8 6 4 2 趵 姐 狐 m m 弧 写 弧 狐 m m c ； m 仉 吼 玑 m 加 加 加 加 c ： 加 加 c = m o 如 o 6 o o 的 她 她 m 仉 弧 与 弧 缎 m 吼 i8邑础舡一u ts8邑删缸一u 一sg一嘲缸一u 第三章结果与讨论 乙4 0 0 0 , 0 星3 0 0 删 如2 0 0 u 1 0 0 0 0 ii i 图3 - 3 争议物种不同径级根系c l 含量 f i g 3 - 3c lc o n t e n ti nr o o t so fd i f f e r e n td i a m e t e r si nc o n t r o v e r s i a ls p e c i e s 3 1 4 真红树植物和半红树植物根系发育过程n a 动态 表3 1 为红树植物不同径级根系n a 含量。经统计分析，真红树植物不同直 径根系n a 含量明显比半红树植物高( p o 0 1 ) 。真红树植物瓶花木和榄李不同直 径根系n a 含量比其它真红树植物低。真红树植物( 除榄李和瓶花木外) 2 r a m 根系的n a 含量在1 4 5 6 , 一2 7 3 4 m g g - 1 之间；半红树植物 1 5 m m ) 根中又有明显下降。这间接说明在i i 级根系中通过质外体运输进入植物体的n a 和c 1 含量有所增加，而其它径级根系对盐分进入根系进行严格调节。盐分在i i 级根系吸收增加后，进一步在i i 级和级根中被滞留，从而使i i 级和级根中的 盐分显著升高，在级根中又有所下降。w a i s e le ta 1 ( 1 9 8 6 ) 研究表明，根系对 盐分的排斥作用是泌盐红树植物白骨壤最重要的排盐机制之一，进入根系的盐分 有8 0 被滞留于根系中，叶片盐腺泌盐只能排除进入叶片的盐分的4 0 或进入 根系的盐分的8 ；而b u r c h e t te ta 1 ( 1 9 8 4 ) 和s e h o l a n d e r ( 1 9 6 8 ) 的研究表明 白骨壤的根系滞留盐分效率分别达9 0 和9 5 。拒盐红树植物如榄李属、红树 属及海桑属等属的木质部液流中的含盐量还不到基质的1 。所以真红树植物在 满足细胞渗透调节的前提下，尽量保持地上部分较低的盐分浓度。 半红树植物不同直径根系c 1 、n a 含量明显低于真红树植物( 瓶花木、榄李 除外) ，且半红树植物c 1 、n a 含量随根系发育过程有下降趋势，这说明一方面 半红树的根系对盐分具有强排斥作用，同时半红树植物对盐分进行重重阻扰，防 止盐分过多的进入到地上器官。 3 2 红树植物各器官k 含量 3 2 1 真红树植物和半红树植物不同直径根系k 含量 从表3 2 中可以看出，真红树植物与半红树植物不同直径根系k 含量上没有 显著差异( p o 0 5 ) 。真红树植物不同物种间的k 含量差别较大，其中白骨壤、 桐花树、秋茄、瓶花木及海桑属等物种的根系k 含量较高。半红树植物中黄槿 和水黄皮各径级根系的k 含量相对于其它物种低。 3 2 2 真红树植物和半红树植物地上各器官k 含量 从红树植物地上各器官k 含量可以看出( 图3 4 ) ，半红树植物的幼枝、多 第三章结果与讨论 年生枝和成熟叶k 含量显著高于真红树植物( p 0 0 5 ) 。具体地说，半红树植物幼枝平 均k 含量为1 5 6 1 m g 岔1 ，而真红树植物为9 5 2 m g 分1 ；半红树植物多年生枝平均 k 含量为1 0 7 2 m g 9 1 ，要比真红树植物( 4 5 9 m g 手1 ) 来得高；半红树植物树皮 平均k 含量为1 1 2 1 m g 分1 ，比真红树植物( 5 9 7 m g g d ) 要高，且真红树植物不 同物种树皮k 含量变异系数较大；半红树植物成熟叶的平均k 含量为 1 3 7 8 m g 分1 ，也要比真红树植物( 8 9 3 m g 9 1 ) 高。 总之，真红树植物和半红树植物的地上器官k 含量存在较大差异。 3 2 3 争议物种根系发育过程及地上各器官k 含量 争议物种老鼠筋和小花老鼠锄根系及地上各器官的k 含量都较高，其中老 鼠筋的i i 级根系、幼枝、成熟叶，小花老鼠筋i 级、i i i 级根系k 含量分别在所 有红树植物对应器官中最高。这与它们各个器官较高的n a 、c 1 含量相一致；海 漆不同直径根系k 含量不是很高，但地上器官幼枝、树皮及成熟叶的k 含量却 较高；木果楝各径级根系k 含量比海漆稍低，地上器官中幼枝和成熟叶的k 含 量较高。卤蕨和尖叶卤蕨之间的k 含量有较大差异，其中卤蕨不同直径根系的k 含量明显高于尖叶卤蕨( p o 0 5 ) 。银叶树不同直径根系的k 含量都较低，地上器官幼枝、 成熟叶的k 含量比其它器官高。 1 4 第三章结果与讨论 表3 2 红树植物不同直径根系k 含量 t a b 3 2kc o n t e n ti nr o o t sw i t hd i f f e r e n td i a m e t e r so fm a n g r o v ep l a n t s 类别树种 1 5 r a m 争议物老鼠锄 种小花老鼠筋 银叶树 海漆 卤蕨 尖叶卤蕨 1 8 6 3 2 5 7 9 3 4 5 8 o l 1 4 6 l 5 0 2 3 4 4 0 2 4 0 6 4 1 4 8 7 0 7 8 4 4 3 7 1 8 7 2 2 2 7 5 2 7 9 7 6 3 7 8 4 2 9 6 6 9 4 木果楝7 9 4 6 5 34 9 94 1 8 i _ _ l _ _ _ _ _ _ - 一- _ _ _ _ _ _ _ _ - - - _ - 一- _ _ _ l _ _ _ l _ _ _ _ 一- _ l _ _ _ _ l - - l _ _ - _ _ l - _ _ _ _ - _ _ _ l _ i - - _ _ l 一 第三章结果与讨论 3 0 0 2 5 o 2 0 0 1 5 0 1 0 0 5 o 0 0 3 0 0 2 5 0 2 0 0 1 5 o l o 0 5 o o 0 3 0 o 2 5 o 2 0 0 1 5 0 1 0 0 5 0 0 0 a ma ci i ak ob gb sb s vr s c t s c s ps as os hl r l 1 i t t pb rd sp pc mc i h