2008年南方低温对我国红树植物的破坏作用

2008年初, 我国南方19个省经历了50年一遇的持续低温雨雪冰冻天气。极端气候对华南沿海各省的红树林区造成不同程度的危害。2008年3月, 在我国南方各省红树林区的10个代表性地点, 对这次寒害造成的红树植物伤害程度进行了系统的调查。结果表明: 冬季低温对红树林的影响极为显著, 特别是在低纬度的海南、广西和广东湛江, 由于极端低温正值夜间退潮, 对红树林的影响更为显著; 在纬度较高的福建, 本地红树种类秋茄(Kandelia obovata)、桐花树(Aegiceras corniculatum)和白骨壤(Avicennia marina)及引种的木榄(Bruguiera gymnorrhiza)等, 由于长期适应于冬季较低的气温或在种植前经过抗寒锻炼, 具有较强的抗寒能力。各地主要红树植物中, 广布种秋茄、桐花树和白骨壤最为耐寒, 其耐寒性均大于红树科的木榄、海莲(Bruguiera sexangula)和红海榄(Rhizophora stylosa)。海桑(Sonneratia caseolaris)对温度的敏感性最强, 抗寒能力最低, 因此, 即使在其原产地海南也受到较为严重的寒害, 在纬度更高的引种地出现大面积受害甚至全部死亡, 而从孟加拉国引种的无瓣海桑(Sonneratia apetala)却显示出一定的抗寒能力。同一地点的红树植物幼苗的抗寒能力低于大树。此次寒害也造成了苗圃场的种苗大量死亡, 成熟的植株提前落花落果, 这势必会影响后继一两年内红树林的自然更新和人工造林。因此, 在未来红树林造林或人工引种中, 一定要考虑到红树植物的抗寒能力。     

不同生境间红树科植物水分利用效率的比较研究

通过测定采自4个地区(海南、厦门、北海和西双版纳)的红树科6个属共9种植物,包括竹节树(Carallia brachiata)、锯叶竹节树(C. diphopetala)、山红树(Pellacalyx yunnanensis)、红树(Rhizophora apiculata)、红海榄(R. stylosa)、海莲(Bruguiera sexangula)、木榄(B. gymnorhiza)、秋茄(Kandelia candel)和角果木(Ceriops tagal)的叶片碳同位素比值(δ¹³C),比较了不同地区分布的红树科植物(尤其是内陆生长的和沿海生长的红树科植物之间)、同一地区分布不同种红树科植物间以及不同季节红树科植物δ¹³C值及其所反映的胞间CO₂浓度和水分利用效率的差异。研究结果表明,红树科植物叶片的δ¹³C变化在-32‰~-26‰之间,大部分种类在两个生长季之间(春季和秋季)没有明显的差异,而内陆和沿海分布的红树科植物有着显著不同的δ¹³C值,以海水中生长的红树科植物δ¹³C值较高。此外,在海水中生长的红树科植物以北海地区分布的为最高,而在厦门和海南之间则较少有显著性的差异。从所取得的结果来看,植物δ¹³C值之间的差异可能有遗传学的基础,但环境的影响也起很大的作用。     

红树植物改造桐花树次生灌木林效果的研究

通过对16a生的木榄、红海榄、海莲红树植物在桐花树次生灌木群落中进行人工改造的形成的新群落调查与分析,结果表明:海莲、红海榄和木榄都能成功在桐花树灌木林群落定居,其中以木榄的地径、树高生长量较大;红海榄、海莲的造林的株行距为1m×1m或0.8m×1m,木榄的株行距为1.5m×2m为宜;引入红树林乔木树种海莲、红海榄、木榄小苗16年后,桐花树密度呈不同程度的减少,其中木榄的引入较不利于桐花树次生灌木群落的发展;海莲、红海榄各自生物量或群落总生物量均比桐花树群落总生物量增加,以红海榄的生物量增加量最大,为桐花树群落总生物量的1.9倍;海莲、木榄具有良好的更新状况,特别在海莲群落中,平均每方米超过2株幼苗,说明该群落开始步入发育盛期,可以预见未来的15年内,可使红树林群落茂密复生。     

不同生长光强下8种红树植物幼苗叶片的光响应特征

为探讨红树植物光适应的生理生态策略,对6种真红树植物[无瓣海桑(Sonneratia apetala)、秋茄(Kandelia candel)、木榄(Bruguiera gymnorrhiza)、桐花树(Aegiceras corniculatum)、老鼠簕(Acanthus ilicifolius)、卤蕨(Acrostichum aureum)]和2种半红树植物[银叶树(Heritiera littoralis)、黄槿(Hibiscus tiliaceus)]的1 a生幼苗在不同生长光强(自然光强的100%、45%、30%、10%)下的光合光响应特征进行了研究。结果表明,不同生长光强对红树植物光响应特征的影响因物种而异,遮荫显著提高了秋茄和木榄的最大净光合速率(Pmax),而对其他红树植物的Pmax没有显著影响;秋茄在45%光强下具有较高的Pmax,木榄的Pmax则在45%和30%光强下显著高于其他2个处理。随着生长光强的下降,秋茄幼苗叶片的光饱和点显著上升,木榄、老鼠簕和卤蕨的光补偿点呈下降趋势,木榄和卤蕨的表观量子效率升高的同时暗呼吸速率下降。木榄、老鼠簕和卤蕨具有较强的耐荫性,...     

人工湿地污水处理系统3种红树植物生理生态特性

研究了淡水条件下潜流型人工湿地污水处理系统中红树植物海桑、桐花树和木榄的生理生态特性。一年后,海桑、桐花树和木榄株高增长量分别为134、32cm和21cm,基径增长量分别为18.2、14.3mm和12.9mm,生物量增长量分别为747、113g/株和55g/株,表明海桑生长最快,桐花树次之,木榄最慢。从2004年1月至12月,海桑、桐花树和木榄各项生理指标的平均值分别为:叶片总叶绿素含量1.91、1.26、0.91mg/gFW,叶绿素a含量1.44、0.93、0.64mg/gFW,叶绿素b含量0.5、0.34、0.17mg/gFW,净光合速率9.67、6.39、3.57μmolCO2/(m2·s),蒸腾速率54、38、24mmolH2O/(m2·s),气孔导度285、222、110mmolH2O/(m2·s),电解质渗出率10.2、12.9、13.5%和SOD活性447、396、386U/gFW。结果表明光合作用和水分代谢海桑>桐花树>木榄,植物受伤害程度海桑<桐花树≈木榄。另外,3种红树植物全年的生理生态特征的变化规律基本相似,4～10月份生长较快,大部分生理指标维持高水平,1～3月份和11～12月份由于温度较低,生长比较慢,大部分生理指标处于较低水平。综合比较一年来人工湿地中3种红树植物的各项生理生态特征,结果显示海桑好于桐花树,桐花树好于木榄。     

广西西端海岸四种红树植物天然种群生境高程

在广西防城港市东湾渔洲坪、石角、交东3个样地平行海面方向共设置18条剖面对4种红树植物白骨壤(Avicenniamarina)、桐花树(Aegiceras corniculatum)、秋茄(Kandelia obovata)、木榄(Bruguiera gymnorhiza)在沿海滩涂生长带高程测量和群落调查。调查结果表明:由于人类活动造成东湾渔洲坪和交东两个样地的坡度变化较大,分别从-0.37变化为-0.05和-0.72变化为-0.10,而地处北仑河口保护区内的石角样地受到保护,没有人为因素的影响,坡度从-0.23变化为-0.10变化不大。石角和交东两个样地中的桐花树集中出现在高程15至40 cm和33至36 cm范围内;秋茄集中出现在高程43至60 cm和37至51cm范围内;木榄集中出现在高程94至106 cm和111至119 cm范围内。所有样地中的白骨壤在高程60至80 cm范围内,树高最高达到220 cm,且分布密集;桐花树在高程20至40 cm范围内,树高最高达到200 cm,且分布密集;秋茄在高程40至80 cm范围内,树高最高达到200 cm,且分布密集;木榄在高程60至100 cm范围内,且分布密集,树高最高达280 cm。通过对各样地剖面上红树植物种类出现频度的分析和林木高度的测量,4种红树植物天然林临界滩涂高程分别为:桐花树为-7 cm;秋茄为+33 cm;白骨壤为+23和+26 cm;木榄为+44 cm。对应的浸淹时间分别为8.5、7.0、7.0、6.0h。在石角和交东分别有30.0%和56.7%的桐花树分布于平均海平面以下,秋茄也能分布在此高程下,平均株高也达1.75 m。根据现场实际调查结果,桐花树、秋茄可以大量生存在平均海平面以下的滩涂上。     

五种红树植物通气组织对人工非潮汐生境的响应

红树植物自然条件下生长于河口、海岸潮间带。受潮汐作用影响,红树植物在生理、形态、结构上对渍水环境产生了相应的适应机制。其中红树植物通气组织的发达程度与其耐淹水的能力具有很高的相关性,是衡量红树植物耐淹浸能力的重要依据。利用测定孔隙率和石蜡切片面积比两种方法揭示了华南地区5种红树植物优势种：白骨壤 (Avicennia marina)、红海榄 (Rhizophora stylosa)、木榄 (Bruguiera gymnorrhiza)、秋茄 (Kandelia candel)和桐花树 (Aegiceras corniculatum)在自然条件和人工生境下根通气组织的发育规律,并用石蜡切片研究了茎和叶的通气组织发育状况。结果表明：两种方法测得根的通气组织发育程度的结果相关性显著（P<0.05）。5种红树植物通气组织主要产生于根部,茎和叶发育较少,除了潮汐生境中白骨壤根的通气组织为根、茎、叶总和的48.16%、非潮汐生境中桐花树根为43.81%,其余树种根部通气组织占总体的50%以上。自然潮间带生境中,桐花树、木榄、白骨壤、秋茄、红海榄,通气组织分别为(14.98±3.34)%、(27.83±2.3)%、(29.64±3.17)%、(3009±4.12)%、(42.12±3.14)%,通气组织比例与其在潮间带上的分带性和演替序列较为吻合。非潮汐人工生境下,红海榄、木榄、秋茄、桐花树和白骨壤根部通气组织较自然生境下均有所增加,说明各树种对非潮汐淹浸条件具备一定的适应力。根据非潮汐生境下通气组织的比例可判定它们对恒定水位的适应能力依次为：桐花树>白骨壤>秋茄>木榄>红海榄。红树植物对非潮汐淹浸条件的适应有利于在沿海地区开展人工生境下红树林的栽培与推广应用,研究结果对提高栽培成活率,更大限度地发挥红树林的生态服务价值,具有重大的实践意义。     

有孔团水虱(Sphaeroma terebrans)的蛀洞行为初步研究

近年来, 有孔团水虱(Sphaeroma terebrans)在我国海南和广西红树林暴发, 造成了一定面积的红树林死亡, 但相关的基础研究较为缺乏。为了解有孔团水虱的蛀洞行为, 防控和消灭有孔团水虱, 为受损的红树林生态系统修复提供基础资料, 以红树植物银叶树(Heritiera littoralis)、白骨壤(Aricennia marina)、木榄(Bruguiera gymnorhiza)、海莲(Bruguiera sexangula)和聚苯乙烯泡沫板等为蛀蚀底物, 在室内对有孔团水虱的蛀洞行为进行了研究。结果发现: 有孔团水虱对底物蛀蚀的偏好性排序为: 聚苯乙烯泡沫板>木榄>白骨壤>银叶树>海莲。有孔团水虱在硬度和密度较小的底物上的蛀洞长大于自身体长。有孔团水虱偏好在水面下0—50 cm的区域活动。有孔团水虱对蛀蚀底物的偏好性与底物的硬度和密度呈负相关, 对底物的蛀洞高度受海水潮差的影响。     

五种红树植物叶片结构的比较研究

以木榄(Bruguiera gymnorrhiza)、桐花树(Aegiceras corniculatum)、拉关木(Laguncularia racemosa)、海芒果(Cerbera manghas)、杨叶肖槿(Thespesia populnea)五种红树植物为材料,采用常规石蜡切片法对它们的叶片横切面结构进行显微观察,比较真红树植物和半红树植物叶片结构的特点及变化规律,研究红树植物叶对盐浸环境的适应性。结果表明:除杨叶肖槿为异面叶、掌状网脉外;拉关木为等面叶、羽状脉,其它三种植物为异面叶、羽状网脉;五种材料具4级叶脉,3级、4级脉具明显维管束鞘。木榄、桐花树、拉关木、杨叶肖槿1级脉为半周韧无限维管束,海芒果1级脉为外韧无限维管束。五种材料叶肉具有分泌腔,除海芒果外,具有含晶体细胞;木榄、桐花树有内皮层,拉关木有贮水组织;桐花树、海芒果有含单宁细胞;桐花树、拉关木、杨叶肖槿有盐腺。这五种植物的叶片结构体现出不同植物对盐浸环境适应性的特征。相比较而言,真红树植物的特化结构较半红树植物多。     

海南岛东寨港几种红树植物种间生态位研究

采用3种常见的生态位宽度和生态位重叠计测公式,以外来种无瓣海桑扩散区的秋茄+桐花树群落演替系列作为资源轴,定量计测了几种红树植物的生态位宽度和重叠值.结果表明,各树种生态位宽度值排序为桐花树(3.8357)＞秋茄(3.3421)＞木榄(3.3180)＞白骨壤(3.0975)＞无瓣海桑(2.9137)＞海桑(2.5724)＞角果木(1.8523)＞红海榄(1.6897)＞海莲(1.0000),很好地表征了其生态适应性和分布幅度.各树种重叠值中,以秋茄、桐花树、木榄、白骨壤之间的生态位重叠较大,表明其间存在较强的资源利用性竞争.无瓣海桑生态位宽度处于中等程度,与中低潮滩红树植物海桑、桐花树、秋茄和白骨壤的重叠值相对较高,与红海榄、木榄有中度重叠,与角果木有少量重叠,与海莲完全没有重叠.     

中国红树科7种红树植物遗传多样性分析

以红树、红海榄、秋茄、角果木、木榄、海莲、尖瓣海莲等7种红树科植物为材料,采用改进的CTAB法获得了纯度较高、得率高、片段完整的基因组DNA。通过筛选出的15个有效引物进行RAPD分析,探讨了7种树植物间的亲缘关系。15个有效引物共扩增出617条DNA带,其中多态性条带415条,占总扩增条带的67.26%。利用Nei指数法得出7个分类群间的遗传一致度和遗传距离,并运用UPGMA法进行聚类分析。7个分类群分为A、B两个大组,平均遗传距离为0.41。将得出的7个分类群的DNA分子分类系统图,与传统的分类进行比较,发现结果相符。同时获得一个OPG05－900的差异片段可作为区分海莲和尖瓣海莲的分子标记。     

红树植物秋茄和海莲幼苗过氧化物酶对栽培盐度条件的反应

本文探讨了系列海水盐度砂培的红树植物秋茄和海莲幼苗叶片、根尖的过氧化物酶活性及其同工酶对不同盐度条件的反应。结果表明：(1)秋茄苗：在低盐度0‰至10‰范围,叶过氧化物酶活性随盐度提高而略有增强,15‰以上则降低;根尖过氧化物酶活性则不同,随盐度(0—35‰)提高而降低。(2)海莲苗：随其生长基盐度(5—25‰)提高,叶过氧化物酶活性迅速降低,而根尖过氧化物酶活性在5‰至10‰盐度时略有提高,15‰以上迅速降低;而后高盐度(25一35‰)活性降低不明显。这表明,在盐度的影响下,秋茄苗过氧化物酶活性变化程度小而海莲大。(3)在同工酶谱表现上,两种植物幼苗(叶,根)均为主级酶带受盐度影响不明显,但次级酶带对盐度敏感。     

Interspecific Variations in Responses of Mangrove Seedlings to Two Contrasting Salinities

The growth performance of seedlings of seven species of true mangroves (Avicennia marina, A. officinalis, Bruguiera gymnorrhiza, B. sexangula, Rhizophora apiculata, R. mucronata, and Sonneratia caseolaris) in response to two contrasting salinity regimes, low (i.e., 3–5) and medium (i.e., 25–27), was studied. Species represented all categories relevant to vivipary (i.e., true viviparous species, cryptoviviparous species and non‐viviparous species), and included closely related pairs as well as species commonly used in replanting in Sri Lanka. Species could be ranked in descending order of salinity tolerance as A. marina > R. mucronata > R. apiculata >B. gymnorrhiza > A. officinalis > B. sexangula > S. caseolaris, hence taxonomically similar species and those sharing vivipary characteristics may be distant in salinity tolerance. (© 2008 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

Textual Research on Chinese Mangrove Bruguiera cylindrica (Rhizophoraceae)

Bruguiera cylindrica was first reported from Haikou in China by Merrill in 1927. The specimen cited by Merrill was researched carefully and the result reveals that the so called Bruguiera cylindrica is only a mistaken identification by Merrill. This specimen is Bruguiera sexangula. So Bruguiera cylindrica is not distributed to China and the foregone research results of this species should be revised.     

海莲、秋茄两种红树群落能量的研究

 本文应用热值测定,对中国两种典型红树群落,即海南岛的海莲群落及福建九龙江口的秋茄群落样品热值、群落能量现存量、能量固定量以及太阳能转化效率进行了测定和分析．结果表明：(1)红树群落各组分样品之间热值有一定的差异;一般叶、花的热值较高,而根、树皮的热值较低。(2)群落能量现存量海莲群落(1984年1月)高达178,627kcal／m2,秋茄群落为70,547kcal／m2,群落能量在不同组分以及不同高度层次上均有不同的分配比。(3)海莲群落(1983)、秋茄群落(1982)能量年净固定量分别为15,772kcal／m2和10,456kcal/m2,相应地对林地太阳光合有效辐射能的转化效率依次为3.01％和2.01％;红树群落比其他植物群落具有较高的能量固定能力及太阳能转化效率。     

红树林植物木榄水通道基因的克隆和表达

根据植物水通道基因保守区设计简并引物,采用RT-PCR方法,从木榄树叶中分离出水通道基因的cDNA片段;3′RACE获得3′端cDNA序列;再经5′RACE获得5′端部分cDNA序列,命名为PIP2,GenBank登录号为EF126757。该基因全长843个碱基,编码281个氨基酸,具有典型的植物水通道基因结构。该基因编码的蛋白质与含羞草(PIP2;5)、欧洲葡萄(PIP)、拟南芥(PIP3)等水通道蛋白的同源性分别为90%、91%、88%。Northern杂交分析表明,该基因在木榄树不同器官中的表达差异明显:根部有较高的表达水平,茎部较弱,而在叶中只能检测到微弱的信号。     

红树植物木榄胚轴中的挥发性成分和脂肪酸成分分析

应用毛细管气相色谱-质谱联用技术对红树植物木榄胚轴中挥发性成分和脂肪酸成分进行了分析检测,检测到挥发性成分30个,鉴定了其中的27种成分,占所检测挥发性成分总量的97.01%,以烷烃类为主,占鉴定成分的67.43%,还有酸、酯及萜类化合物等;检测到脂肪酸组分23种,确定了其中的19种,脂肪酸检出量为97.81%,其中饱和脂肪酸占64.87%,不饱和脂肪酸占35.13%。     

Light-dependent photosynthetic characteristics indicated by chlorophyll fluorescence in five mangrove species native to Pohnpei Island,Micronesia

To investigate the adaptive capacity to strong light among mangrove species, we examined light-dependent properties of photosynthesis in relation to photoinhibition using chlorophyll fluorescence for sun-leaves of five mangrove tree species; Sonneratia alba, Rhizophora stylosa, Rhizophora apiculata, Bruguiera gymnorrhiza and Xylocarpus granatum. These species were classified into three groups; pioneer -S. alba and R. stylosa, intermediate -R. apiculata and B. gymnorrhiza and climax species -X. granatum. A further distinction can be made between the two intermediate species, the less shade-tolerant R. apiculata and the shade-tolerant B. gymnorrhiza. There was a clear association between successional status and light-saturated electron transport rate (ETR) where ETR was higher in S. alba and R. stylosa > R. apiculata and B. gymnorrhiza > X. granatum. Based on its lower initial slope of light-dependent ETR and lower ratio of variable to maximum fluorescence (Fv/Fm) after a dark-adaptation, X. granatum appeared to suffer greater photoinhibition than other species. The response of qP, which represents PSII openness, to incident light indicates a ranking of tolerant capacity to photoinhibition of S. alba and R. stylosa > R. apiculata > B. gymnorrhiza and X. granatum. The difference in qP response between R. apiculata and B. gymnorrhiza might be attributed to the higher leaf absorptance and the lower degree of thermal dissipation indicated by the higher F'v/F'm in B. gymnorrhiza. It appears that the co-ordination of leaf absorptance, thermal dissipation and consumption of absorbed light energy through electron transport is important in the acclimation of mangrove species to exposed habitats.     

海南岛河港海莲红树林凋落物动态的研究

 本文应用凋落物收集网对海南岛海莲红树群落进行连续4年(1984.1—1987.12)的凋落物动态研究。结果表明： (1)在保护良好的河港海滩上,海莲群落的年凋落物量高达1255g／m2,是热带地区凋落物量最大的群落类型之一;与世界上红树群落凋落物量相比处于较高水平。(2)4年平均凋落物各组分占总量的比例为叶64.32%、花10.63%,果21.34%、枝3.71%。 (3)月凋落物量(Y,g／m2)与月均气温(X,℃)的回归公式为 Y=5.009X–13.18(r=0.44**,df=46),相关极显著。 (4)不同年份凋落物的变化率R=1.33。     

国产红树林植物的染色体计数

本文对12种国产红树林植物和红树科、海桑科中2种非红树林植物进行了染色体计数,其中7种为染色体新计数,补充了中国红树林植物染色体资料的缺乏。通过调查,确认我国红树林植物有44种,占世界种类总数的44．9％。