（环境科学专业论文）三种红树植物对盐胁迫的响应及其机理研究.pdf

中山大学博士学位论文：三种红树植物对盐胁迫的响应及其机理研究 ( 1 ) 在低盐浓度范围内，三种红树植物茎高、茎径、生物量、相对生长速率 等生长指标并没有受到很大的影响，都可以正常生长。高盐环境对勋、生长抑制 明显，表现在茎高、茎径增加百分数的减小，生物量低于低盐度时的生物量，相对 生长速率下降，叶片干重鲜重比的增加。船对高盐环境较为适应，虽然生长也会 受到抑制，但并没有勋、& 明显。 ( 2 ) 盐胁迫影响了黝、和船的光合作用。随着盐度的升高，三种红树植物 的净光合作用速率、气孔导度、蒸腾速率和叶绿素含量都下降。泌盐红树植物勋、 在高盐环境下通过细胞膜脱水，降低对c 0 2 的透气性，改变酶活性来降低光合作 用速率。而拒盐红树植物船在高盐胁迫下光合作用速率的降低主要是由于气孔关 闭使c 0 2 供应的减少造成的。三种红树植物随盐度的升高气孔导度都下降，也直接 说明了其对光合作用速率的影响。光合作用速率在高盐条件环境中下降也与叶片中 叶绿素含量的降低有关，叶绿素组成比例也会发生变化。 ( 3 ) 盐胁迫影响了勋、和r s 体内相溶性物质的合成，三种红树植物不同器 官、不同盐度下积累的相溶性物质的种类和量都有所不同。勋、在盐胁迫时靠叶 片泌盐作用来减少盐分离子在体内的积累，因此相溶性物质在叶片的积累量很高， 而茎部多起输送盐分离子的作用，并不对盐分离子进行稀释。船在盐胁迫时靠根部 的拒盐作用来减少盐分对植物的危害，同时茎部对吸收的盐分离子也进行了有效的 稀释，因此相溶性物质在盐胁迫时多积累在根、茎部位，叶片部位相溶性物质含量 始终保持在较高水平，随盐度升高变化并不大。 ( 4 ) 三种红树植物在受到盐胁迫时，体内都会产生抗氧化酶来清除体内的活 性氧离子，阻止膜脂质过氧化，膜脂质过氧化作用和s o d 、p o d 、c a t 、p p o 等酶 对膜的保护是两个相互作用的过程。随着盐度的升高，勋、& 整体随盐度升高s o d 活性降低，p o d 、c a t 、p p o 活性增强，m d a 含量升高，膜脂质氧化破坏明显。 船整体上随盐度升高s o d 、p o d 、c a t 、p p o 活性增强，m d a 含量降低，膜脂质 只有在盐度 4 0 时才有明显的氧化破坏，可见，船体内酶活性的升高在一定程度上 增强了题的耐盐性，说明题在高盐度环境中有很强的适应能力。 ( 5 ) 在盐胁迫下，红树植物勋、吸收大量的n a + 和c l ，抑制了对k + 、c a 2 + 、m 9 2 + 的吸收，植物通过叶片盐腺排出过量n a + 和c l ；红树植物船吸收大量n a + 和c l 。并没有抑制对其他盐分离子的吸收，而是通过高选择性加强对l r 、c a 2 + 、m 9 2 i i 中山大学博士学位论文：三种红树植物对盐胁迫的响应及其机理研究 + 的吸收，降低了n a c l 的毒性。三种红树植物在盐度增加时，体内不同程度的积累 了p 0 4 卜、n 0 3 一、n 0 2 一，以补充氨基酸、蛋白质、a t p 等物质的合成，抵制盐胁迫 的毒害。 ( 6 ) 三种红树植物体系都对水中t n 、t p 有很高的去除能力，勋、& 体系在 低盐度时对t n 、t p 保持着较高的去除率，随盐度的升高去除率下降。船体系对 t n 、t p 的去除能力稍弱，随盐度升高去除率变化不大。三种红树植物体系都对水 中t n 、t p 去除效果随时间有高效率稳定低效率的阶段性特征。高盐度对 勋、体系t n 、t p 去除率影响较大，t n 、t p 去除率在低盐度时稳定性稍好，在 高盐度时去除效率下降明显。风体系随盐度变化去除率稳定性较强。 由以上研究结论可知，船耐盐性最强，可以适应4 0 以下的海水盐度；其次， 可以适应0 2 5 的海水盐度；妇最差，可以适应0 2 0 以下的海水盐度。妇在低盐 度环境中生长迅速，易在潮间带河口形成扩张之势，使河道淤积，缩减了河道宽度。 因此，建议选用本地的海桑和红海榄作为中国南部沿海红树造林的首选红树树种。 关键词：盐胁迫、耐盐性、机理、无瓣海桑s o n n e r a t i aa p e t a l a ( 勋) 、海桑& c a s e o l a r i s ( ) 、红海榄r h i z o p h o r as t y l o s a ( 船) i i i 中山大学博士学位论文：三种红树植物对盐胁迫的响应及其机理研究 r e s e a r c ho f r e s p o n s et os a l ts t r e s sa n d m e c h a n i s m o fs a l tt o l e r a n c eo nt h r e em a n g r o v e s p e c i e s m a j o r ：e n v i r o n m e n t a ls c i e n c e n a m e ：y a nl l 0 s u p e r v i s o r ：p r o lg u i z h uc h e n a b s t r a c t s a l i n i t yi sap r i m a r ye n v i r o n m e n t a lf a c t o rw h i c hi n h i b i t st h eg r o w t ho fp l a n t s h o w e v e r ，m a n g r o v ep l a n t s ，ak i n do fx y l o p h y t e ，g e n e r a l l yg r o wi n as p e c i a l e n v i r o n m e n tw i t hc e r t a i ns e a w a t e rs a l i n i t yi nt r o p i c a la n ds u b t r o p i c a lt i d a ll o w l a n d s a n dc o n s e q u e n t l yh a v ed e v e l o p e dt h e i rs p e c i a la d a p t i v es y s t e md i f f e r e n tf r o ml a n d p l a n t sa n df r e s h w a t e rp l a n t s c o m p a r e dw i t hl a n da n df r e s h w a t e rp l a n t s ，s a l tt o l e r a n t m a n g r o v ep l a n t ss h o wt h e i rs a l tt o l e r a n c ei nt h ee n v i r o n m e n tw i t hc e r t a i ns a l i n i t y b u t t o o h i 曲s a l i n i t ya l s o i n h i b i t st h e i rg r o w t ha n dp h y s i o l o g y d i f f e r e n tk i n d so f m a n g r o v ep l a n t sh a v e d i f f e r e n tt o l e r a n c et o s a l i n i t y a n dd i f f e r e n ts a l tt o l e r a n c e m e c h a n i s m ，a n ds a l i n i t yh a sd i f f e r e n te f f e c t so nt h e i rg r o w t hr a t e i nr e c e n ty e a r s ， m a n ys t u d i e sh a v eb e e ne n g a g e di nf i n d i n go u tt h ep l a n t s r e s p o n s et oh i g hs a l i n i t y a n dm a n ys t u d i e sc e n t e ro nt h ee f f e c t so ft h em a n g r o v ep l a n t st os a l ts t r e s s b u t r e s e a r c ho np h y s i o l o g i c a lr e s p o n s et os a l ts t r e s si nd i f f e r e n ts a l tt o l e r a n tm a n g r o v e p l a n t si ss t i l ln o ts y s t e m a t i ca n du n a b l et og i v eaf u l le x p l a n a t i o nt od i f f e r e n ts a l t t o l e r a n c em e c h a n i s m i v 中山大学博士学位论文：三种红树植物对盐胁迫的响应及其机理研究 t h i sp a p e rs t u d i e sd i f f e r e n tp h y s i o l o g i c a lr e s p o n s eo fs a l t - s e c r e t i n gm a n g r o v e p l a n t ss o n n e r a t i aa p e t a l a ( s a ) ，sc a s e o l a r i s ( s c ) a n ds a l t - r e j e c t i n gm a n g r o v ep l a n t s r h i z o p h o r as t y l o s a ( r s ) t os a l ts t r e s s ，a n a l y z e st h er e l a t i o n s h i pb e t w e e np h y s i o l o g i c a l r e s p o n s ea n ds a l i n i t ya n df i n d so u tt h er a n g eo fs a l i n i t ya p p r o p r i a t et ot h e i rg r o w t h t h i sl a y saf o u n d a t i o nf o rt h es t u d yo fs a l tt o l e r a n c em e c h a n i s m ，a n dp r o v i d e sa s c i e n t i f i cb a s i sf o rt h es e l e c t i o na n dc u l t i v a t i o no fs a l tt o l e r a n tm a n g r o v es p e c i e s a l o n g t h es o u t hc h i n ac o a s t i na d d i t i o n ，i t h e l p s t oe v a l u a t et h e e c o l o g i c a l i m p o r t a n c eo fs a l t s t r e s sf r o mam u l t i d i s c i p l i n a r yp o i n to fv i e w t h i sp a p e ra l s o s t u d i e st h r e em a n g r o v es p e c i e s g r o w t ha n da b s o r p t i o no fn u t r i e n t si no r d e rt of i n d o u th o ww e l lt h e yc a np u r i f yt h ew a t e ri nt h ec o a s t a la r e a si nd i f f e r e n t s a l i n e e n v i r o n m e n t ，w h i c hw i l lp r o v i d ean e wp a t hi nc o n t r o l l i n ga n di m p r o v i n gt h ew a t e r q u a l i t ya l o n gt h e s o u t h c h i n ac o a s ta n dc o n s e q u e n t l yi so fg r e a tt h e o r e t i c a l s i g n i f i c a n c ea n da l s op r a c t i c a li m p o r t a n c e t h r o u g ht h es t u d yo ft h et h r e es p e c i e s g r o w t hr a t e ，p h o t o s y n t h e s i s ，c o m p a t i b l e s o l u t es y n t h e s i s ，a n t i o x i d i z i n ge n z y m ea c t i v i t y ，i o na b s o r p t i o na n dn u t r i e n ta b s o r p t i o n u n d e rs a l ts t r e s s ，c o n c l u s i o n sc a nb ed r a w na sf o l l o w s ： ( 1 ) i nl o ws a l i n i t y ，s a ，s ca n dr s g r o w t hi n d i c e ss u c ha ss t e mh e i g h t ，s t e m d i a m e t e r ，b i o m a s sa n dr e l a t i v eg r o w t hr a t ea r en o ta f f e c t e dv e r ym u c ha n dt h ep l a n t s g r o wn o r m a l l y ，w h i l eh i g hs a l i n i t yo b v i o u s l yi n h i b i t st h eg r o w t ho f s aa n ds c ，w h i c h i sm a n i f e s t e di nt h ef a c tt h a tp e r c e n t a g eo fs t e mh e i g h ta n dd i a m e t e rg r o w t hd e c l i n e s ， b i o m a s si ss m a l l e rt h a nt h a ti nl o ws a l i n i t y ，r e l a t i v eg r o w t hr a t er e d u c e sa n dl e a fd r y w e i g h t f r e s hw e i g h tr a t i oi n c r e a s e s r si sm o r ea d a p t a b l et oh i g hs a l i n i t ya n dt h e g r o w t hi sn o ta so b v i o u s l yi n h i b i t e da sg r o w t ho fs aa n ds c ( 2 ) s a l ts t r e s sa f f e c t sp h o t o s y n t h e s i so fs a ，s ca n dr s a ss a l i n i t yi n c r e a s e s ，n e t p h o t o s y n t h e s i sr a t e ，s t o m a t ac o n d u c t a n c ea n dt r a n s p i r a t i o nr a t eo fs a ，s ca n dr sa l l v 中山大学博士学位论文：三种红树植物对盐胁迫的响应及其机理研究 d e c r e a s e f o rs a l t s e c r e t i n gm a n g r o v es p e c i e ss aa n ds c ，w h e ni nh i g hs a l i n i t y ， d e h y d r a t i o ni nc e l lm e m b r a n ed e c r e a s e sp e r m e a b i l i t yt oc 0 2a n de n z y m ea c t i v i t y r e d u c e ss ot h a tp h o t o s y n t h e s i sr a t ed e c r e a s e s f o rs a l t - r e j e c t i n gm a n g r o v es p e c i e sr s ， u n d e rh i g hs a l i n i t ys t r e s s ，p h o t o s y n t h e s i sr a t ed e c r e a s e sm a i n l yb e c a u s ec l o s u r eo ft h e s t o m ac a u s e st h ed e c r e a s eo fc 0 2s u p p l y s t o m a t ac o n d u c t a n c eo fs a ，s ca n dr s d e c r e a s e sa ss a l i n i t yi n c r e a s e sa n di ta l s oa f f e c t sp h o t o s y n t h e s i sr a t e t h ed e c r e a s eo f n e tp h o t o s y n t h e s i sr a t ei nh i g hs a l i n i t yi sa l s or e l a t e dt ot h ed e c r e a s eo fc h l o r o p h y l l c o n t e n ti nl e a v e s a n dc h a n g eo ft h ec o m p o s i t i o no f c h l o r o p h y l la l s oo c c u r s ( 3 ) s a l ts t r e s sa f f e c t ss y n t h e s i so fc o m p a t i b l es o l u t ei ns a ，s ca n dr s i nd i f f e r e n t s a l i n i t ya n di nd i f f e r e n to r g a n s ，k i n d sa n dt h eq u a n t i t yo fa c c u m u l a t e dc o m p a t i b l e s o l u t ea r ed i f f e r e n t u n d e rs a l ts t r e s s ，s aa n ds cr e d u c et h ea c c u m u l a t i o n o fs a l ti o n s t h r o u g ht h es a l t s e c r e t i n gf u n c t i o ni nl e a v e ss ot h e r ei s al a r g ea c c u m u l a t i o no f c o m p a t i b l es o l u t ei nl e a v e sb u tt h es t e mo n l yc o n v e ys a l ti o n sa n dd o n td i l u t et h e m u n d e rs a l ts t r e s s ，r sr e d u c e st h ed a m a g eo fs a l ts t r e s st h r o u g hs a l t - r e j e c t i n gf u n c t i o n i nr o o t s ；m o r e o v e rs t e m sd i l u t et h ea b s o r b e ds a l ti o n s ，a n dt h e r e f o r eu n d e rs a l ts t r e s s c o m p a t i b l es o l u t ea c c u m u l a t em a i n l yi nr o o t sa n ds t e m sb u ti nl e a v e st h ec o n t e n to f c o m p a t i b l es o l u t ed o e s n tc h a n g eal o ta n di sa l w a y sk e p ta tah i g hl e v e l ( qu n d e rs a l ts t r e s s ，s a ，s c a n dr sa l l g e n e r a t ea n t i o x i d i z i n ge n z y m e st o e l i m i n a t ea c t i v eo x y g e ni o n sa n d p r e v e n tm e m b r a n ep e r o x i d a t i o n m e m b r a n e p e r o x i d a t i o na n dp r o t e c t i o nf r o me n z y m e sl i k es o d ，p o d ，c a ta n dp p oi n f l u e n c e e a c ho t h e r a ss a l i n i t yi n c r e a s e s ，i ns aa n ds c ，s o da c t i v i t yr e d u c e s ，a c t i v i t yo fp o d ， c a ta n dp p oi n c r e a s e s ，m d ac o n t e n ti n c r e a s e sa n dt h ed a m a g eo fm e m b r a n e p e r o x i d a t i o nb e c o m e so b v i o u s a sf o rr s ，w i t hs a l tc o n c e n t r a t i o n ，a c t i v i t yo fs o d ， p o d ，c a ta n dp p oo v e r a l li n c r e a s e s ，m d ac o n t e n tr e d u c e sa n dt h ed a m a g eo f m e m b r a n ep e r o x i d a t i o ni so b v i o u so n l yw h e ns a l i n i t yi sa b o v e4 0 t h a tp r o v e st h e v i 中山大学博士学位论文：三种红树植物对盐胁迫的响应及其机理研究 i n c r e a s eo fe n z y m ea c t i v i t yi m p r o v es a l tt o l e r a n c eo fr st os o m ee x t e n t t h a ta l s o i n d i c a t e sr s a d a p t a b i l i t yt oh i g hs a l i n i t yi sh i g h ( 5 ) u n d e rs a l ts t r e s s ，s aa n ds ca b s o r bl a r g ea m o u n t so f n a + a n dc 1 ，i n h i b i tt h e a b s o r p t i o no fk + ，c a 2 + a n dm 9 2 + ，a n de x c e s sn a + a n dc 1 。i sd i s c h a r g e dt h r o u g hs a l t g l a n d s h o w e v e r ，r sa b s o r b sl a r g ea m o u n t so fn a + a n dc 1 。b u td o e s n ti n h i b i tt h e a b s o r p t i o no fo t h e rs a l ti o n s ；i n s t e a di ti m p r o v e st h eh i g h l ys e l e c t i v ea b s o r p t i o no fk + ， c a 2 + a n dm 9 2 + ，a n dr e d u c e sn a c it o x i c i t y w h e ns a l i n i t yi n c r e a s e s ，s a ，s ca n dr s a c c u m u l a t ep 0 4 卜、n 0 3 一、n 0 2 一o nd i f f e r e n tl e v e l st or e p l e n i s hs y n t h e s i so fa m i n o a c i d ，p r o t e i na n da t pa n do t h e rs o l u t ea n dm e a n w h i l er e s i s tt h et o x i c i t yo fs a l ts t r e s s ( 6 ) t h et h r e em a n g r o v es p e c i e sa l lh a v eah i 【g hr e m o v a lc a p a c i t yo ft n a n dt p i nw a t e r i nl o ws a l i n i t y ，r e m o v a lr a t ei ns aa n ds ci sh i g ha n di td e c r e a s e sa ss a l i n i t y i n c r e a s e s r e m o v a lr a t ei nr si sal i t t l el o w e ra n di td o e s n tc h a n g eo b v i o u s l ya s s a l i n i t yi n c r e a s e s i ns a ，s ca n dr s ，r e m o v a le f f i c i e n c yo ft na n dt ps h o w sas t a g e c h a r a c t e r i s t i c - - f i r s th i g h ，t h e ns t a b l ea n df i n a l l yl o w h i g hs a l i n i t yg r e a t l ya f f e c t s r e m o v a lr a t ei ns aa n ds c ；i ti ss t a b l ei nl o ws a l i n i t yb u ti nh i g hs a l i n i t y ，i tm a r k e d l y d e c r e a s e s r e m o v a lr a t ei nr sk e e p sq u i t es t a b l ea ss a l i n i t yi n c r e a s e s f r o mw h a th a sb e e nm e n t i o n e da b o v e ，t h ec o n c l u s i o nc a nb er e a c h e dt h a to ft h e t h r e es p e c i e s ，t h ea b i l i t yo fs a l tt o l e r a n c ei nr si st h eh i g h e s ta n dr a n k sf i r s t ，i ta d a p t s t os a l i n i t yb e l o w4 0 ；t h ea b i l i t yo fs a l tt o l e r a n c ei ns cc o m e ss e c o n d ，i ta d a p t st o s a l i n i t yr a n g ef r o m0t o2 5 ；s ac o m e sl a s t ，i ta d a p t st os a l i n i t yr a n g ef r o m0t o2 0 s a g r o w sv e r yf a s ti nt h ee n v i r o n m e n tw i t hl o ws a l i n i t ya n de a s i l ye x p a n d sa tt h e i n t e r t i d a lz o n ei nt h e e s t u a r y ，a n dc o n s e q u e n t l yc a u s e sc h a n n e la g g r a d a t i o na n d n a r r o w st h ew i d t ho fr i v e rc o u r s e t h e r e f o r ei ti ss u g g e s t e dt h a ts ca n dr ss h o u l db e t h ef i r s tc h o s e nm a n g r o v es p e c i e si nm a n g r o v ef o r e s t a t i o na l o n gt h es o u t hc h i n a c o a s t i 中山大学博士学0 - - 沦文：三种红树植物对盐胁迫的响应及其机理研究 k e yw o r d s ：s a l ts t r e s s ，s a l tt o l e r a n c e ，m e c h a n i s m ，s o n n e r a t i aa p e t a l a ( 勋) ， c a s e o l a r i s ( & ) ，r h i z o p h o r as t y l o s a ( 船) v i i i 三种红树植物对盐胁迫的响应及其机理研究 1 1 引言 第一章绪论 盐度是限制植物生长的主要环境因素( a l l a k h v e r d i e ve ta 1 。2 0 0 0 ) 。高盐度 对植物的毒害可以从植物产量减少和死亡率的升高得到验证，而生长在热带、亚 热带海岸潮间带的木本植物群落红树林一般生长于具有一定海水盐度的特殊生 境，已特化出一套有别于陆生或淡水生植物的适应机制( 赵萌莉等，2 0 0 0 ) 一 般认为，红树植物的生长发育需要一定的盐度条件( c o n n e r , 1 9 6 9 ；d o w n t o n , 1 9 8 2 ) 不同的红树植物具有不同的盐度适应范围，高于或低于该盐度范围，生 长将受到抑制甚至导致死亡；而对适宜盐度范围之外的低盐度或高盐度胁迫，不 同红树植物的敏感程度与生理反应不尽相同，其体内的主要生理过程，例如光合 作用、蛋白质合成、能量和油脂代谢等( z h u 。2 0 0 2 ) 也会受到不同程度的影响。 无瓣海桑勋m e 阳妇a p e t a l a ( 砌) 、海桑c a s e o l a r i s ( ) 、红海物7 , h i z o p h o r a s t y l o s a ( 孙，) 是我国南部沿海重要的三种优势红树植物，其中无瓣海桑是由孟加 拉引种而来，并成为了沿海造林运动的主要树种。本文研究了三种红树植物在盐 胁迫下各种生理反应，分析了各种生理现象与盐度之问的关系，找出了它们的适 宜生长盐度范围，这对红树植物耐盐机理的研究打下了基础，并为中国南海岸耐 盐红树树种的选育提供科学基础，也有助于从多学科研究的角度评估盐胁迫的生 态重要性。本文还研究了三种红树植物在不同盐度下的生长状况和对营养元素的 吸收，旨在探讨三种红树植物在不同盐环境中对海岸带水质的净化能力，这将为 中国南海近海岸的水质环境的治理和改善提供新的途径，这不仅在理论上具有重 要的意义，更具有其现实意义 1 2 红树植物概述 1 2 1 红树植物的定义及特点 红树林( m a n g r o v ef o r e s t ) 是生长在热带，亚热带地区，陆地与海洋交界的海岸 潮间带或海潮能达到的河流入海口的木本植物群落。因其组成植物主要是红树科 第一章绪论 植物，富含单宁，木材显红色，树皮可提取单宁作红色染料而得名。红树林通常 生长在港湾河口地区的淤泥质滩涂上，是海滩上特有的植被类型。其生态系统处 于海洋与陆地的动态交界面，周期性受海水浸淹的潮间带环境，使其在结构上与 功能上具有既不同于陆地生态系统也不同于海洋生态系统的特性( 卢昌义等， 1 9 9 5 ) 红树林是海岸滩涂和河口湿地生态系统重要的生产者之一，林区内的生物种 类繁多。红树林区丰富的饵料和适宜的环境吸引了许多生物在此觅食，产卵、繁 殖和栖息，是许多生物重要的生长繁殖场所。据初步统计，红树林内有5 5 种大型 藻类，9 6 种浮游植物，2 6 种浮游动物，3 0 0 种底栖动物，1 4 2 种昆虫，2 0 1 种鸟类， 1 0 种哺乳动物，7 种爬行动物，其中包括不少珍稀濒危或国家重点保护的动植物 种类。红树林湿地的另一特点是具有高生产力，高归还率，高分解率的“三高” 特性，使红树林生态系统的能量流动和物质循环高速运转，能量和物质在较快的 流动和循环中活性可以大大提高。 1 2 2 红树植物的分类 红树植物不是一个大的遗传上的整体，而是一个生态学意义上的组合。红树 林中占优势的科为红树科，有木榄属b r u g u i e r a ，角果木属c e r i o p s ，秋茄属k a n e d l i a 和红树属r h i z o p h o r a 等4 属2 3 种为红树植物；马鞭草科仅白骨壤w g a v i c e n n i a l 6 种 为红树植物，海桑科仅海桑属s o n n e r a 矗a l o 种为红树植物。这三个科的红树植物 占全部红树植物的4 5 3 7 ，且他们表现出对海滩生境的高度适应性，即这6 个属 中的全部种类都是红树植物。 迄今全世界已发现红树植物有2 7 科3 6 属1 0 8 种( 含变种，变型) 。其中东方 类群2 6 科3 2 属9 3 种，见于印度和西太平洋海岸；西方类群8 科9 属1 7 种，见于美洲， 西印度群岛及西非海岸( 缪绅裕和陈桂珠，1 9 9 6 ) 。东方，西方类群红树林虽在外 貌和生态关系上大体类似，但种类截然不同，唯有太平洋中部的斐济岛和汤加岛 的红树属( r h i z o p h o r a ) 同时具有东方的红茄莓( 足m u c r o n a t a ) 和西方的大红树 ( 尼m a n g l e ) ( 林鹏和傅勤，1 9 9 5 ；王伯荪等，2 0 0 2 ) 。 我国红树植物属东方类群，分8 个群系，2 1 科，2 5 属，3 7 种，其中真红树( 在 潮水经常淹没的潮问生长和繁殖后代的植物，它具有气生根，支柱根，海水传播 2 三种红树植物对盐胁迫的响应及其机理研究 繁殖体) 1 2 科，1 5 属，2 7 种，半红树( 也称陆生耐盐性植物，在陆地和潮问带均 可生长和繁殖后代，一般生长在大潮时才偶尔浸到的陆缘潮带，具有两栖性) 9 科，l o 属，1 0 种( 陈桂珠和缪绅裕。2 0 0 0 ) 1 2 3 红树植物生理，形态特点 胎生：由于在海岸地带常常风大浪急，潮汐起伏，海滩的土壤都是松软的淤 泥，普通树木的种子在此无法萌发生长。红树在长期的进化过程中，形成了与其 生长环境相适应的繁殖方式。当红树结果后，它们并不像一般植物那样自动离开 母树而是继续留在母树上，通过母树吸取营养并在其中萌发，直到种子变成大约 3 3c m 长的小红树并长出嫩绿的枝芽，才离开母树。这些小红树扎入淤泥后，几 小时内就能长出根来，可以牢牢固定在泥滩上。红树林植物就是靠这种本领不断 繁殖在海滩，形成大片的红树林。由于这种繁殖后代的方法就像哺乳动物的怀孕 和分娩，所以这种以奇特方式繁殖后代的植物也被称为胎生植物。 发达的根系：红树植物的根多靠近地表生长，或是呈水平分布的缆状根，或 是露出地表的表面根，还有特别适应泥滩环境的从枝上向下垂的气根，扩大固着 能力的板状根和拱状支柱根以及有利于吸收氧气在地面横走的膝状根或垂直向 上的笋状呼吸根。 良好的拒盐，泌盐功能：红树林要生活在海潮之中还必须具备耐盐的生理功 能。所以它不同于陆地林木的另一个特征是能够从海水中吸收营养物质，又能通 过自身进行盐分代谢把多余的盐分排出体外。 1 2 4 红树林的分布 世界红树林大致分布在南，北回归线之间的范围内，但某些种类分布可达北 纬3 2 。和南纬4 4 世界红树林有两个分布中心，即东亚( 东方类群) 和中南美( 西 方类群) ，其中东亚的红树林较茂盛，以马来半岛及临近岛屿的红树植物种类最 最为丰富。 按照吴征镒( 1 9 9 1 ) 对中国种子植物属的地理分布区的划分，可以把全球的红 树植物区分为9 个地理分布型1 、泛热带分布；2 、旧世界热带( 亚，非，澳) 第一章绪论 分布；3 、热带亚热带至热带澳洲间断分布；4 、热带亚洲至热带非洲间断分布； 5 、热带亚洲( 印度一马来西亚) 分布；6 、热带澳洲分布；7 热带非洲( 东部) 分 布；8 、热带美洲至热带非洲间断分布；9 、热带美洲分布 根据红树林种类组成，外貌和群落特性，我国红树植物群落分为8 个群系： ( 1 ) 海莲，木榄群系( f o r m b r u g u i e r as e x a n g u l a ，b g y m n o r r h i z a ) ：主要分布于 海南省的清澜港，东寨港，潭门港，雷州半岛沿海，台湾省西南部沿海。( 2 ) 正红树，角果木群系( f o r n t r h i z o h o r aa p i c u l a t a ，c e r i o p st a g a l ) ：分布于海南省 清澜港，东寨港和新英港，台湾南部沿海。( 3 ) 红海榄群系( f o r m r h i z o h o r a s t y l o s a ) ：分布于海南省，雷州半岛，广西钦州，台湾脑部沿海。( 4 ) 秋茄， 桐花树群系( f o r n t k a n d e l i ac a n d e l , a e g i c e r a sc o r n i c u l a t u m ) ：分布海南，广东， 广西，福建，台湾沿海潍地，较为常见( 5 ) 桐花树群系( f o r m a e g i c e r a s c o r n i c l a t u m ) ：分布分布海南，广东，广西，福建等省沿海滩地。( 6 ) 白骨壤， 桐花树群系( f o r m a v i c e n n i am a r i n a ，a e g i c e r a sc o r n i c u l a t u m ) ：是海南，广东， 广西，福建等省沿海常见的红树林植物群系。( 7 ) 海桑群系( f o r m , s o n n e r a t i a c a s e o l a r i s ) ：主要分布于海南清澜港和东寨港。( 8 ) 水椰群系( f o r m n y p a f r l u t i c a n s ) ：分布于海南省北港，杨梅港，乌石港，清澜港。 我国真红树植物地理分布主要以海南省为主，真红树植物有2 5 种，其次是广 东，广西，真红树植物分别为1 3 种和1 1 种，福建仅有8 种分布，浙江仅为人工引 种真红树分布，海南省的红树林几乎包括我国红树植物的全部种类。 1 2 5 红树林的功能 红树林植物本身为人们提供产品，除薪材和木炭外，桐花树，秋茄，木榄的 树皮都富含单宁；白骨壤的果实富含淀粉，经处理后可以食用，此外还有药用 价值。红树林湿地蕴藏着丰富的生物资源，是水鸟迁徙重要的歇脚点和繁殖地。 林中栖息着苍鹭，白鹭等多种鸟类，滩涂上有招潮蟹、滩涂鱼等潮间带动物。红 树林还具有景观资源和文化教育资源的价值。 作为独特的海陆边缘生态系统，红树林在自然生态平衡中起着特殊的作用。 红树林是高生率的生态系统，具有高光合率、高呼吸率、高归还率的特点，是河 口海湾生态系统第一级生产量的重要贡献者，它以凋落物有机碎屑的形式输出有 三种红树植物对盐胁迫的响应及其机理研究 机物，维持海岸和近海生态系统众多消费者的消费平衡。红树林为海洋生物栖息， 繁殖，避敌窖，生长发育创造了极为有利的生态环境；红树林还是候鸟的越冬地 和迁徙中转站，更是各种海鸟生产繁殖的场所；红树林也是至今世界上少数几个 物种多样化的生态系统之一，生物资源非常丰富，其生态系统是地球上生产力最 高的海洋四大生态系