榄仁树的生理和生物学特性

为了解榄仁树(Terminalia catappa)的生理生态特性,对西沙群岛永兴岛上自然生长的榄仁树的叶片形态、生理特征、营养元素含量以及根际土壤特征进行了研究。结果表明,榄仁树具有比叶面积低、叶片厚、气孔密度小等形态特征。叶绿素a/b为2.25∶1,低于理论值3∶1。叶片的SOD和POD活性较低,脯氨酸和ABA含量较高。植物体内养分含量较高,适生土壤养分含量低。这说明榄仁树叶片的吸收利用光能能力较强,保水能力较好,有较强的抗干旱和抗逆能力,适生于贫瘠的土壤并保持较高的叶片营养。因此,榄仁树是一种能够适应高温、干旱、贫瘠等恶劣生境条件的树种,可作为热带珊瑚岛植被恢复的工具种和园林绿化树种。     

飞机草对热带珊瑚岛的生理生态适应性

入侵植物对环境的适应性是探究其入侵性的基础。西沙群岛为热带珊瑚岛,具有高盐、强碱、高温、强光、干旱等恶劣环境特点。近年来,西沙群岛的一些原生植物群落中出现了飞机草(Chromolaena odorata)入侵现象,可能会对当地脆弱的生态系统造成严重的危害。该文研究了西沙群岛原生植物群落林窗中和文昌市郊飞机草的叶片形态解剖结构、生理学特征、叶片营养元素含量等,拟探讨飞机草对热带珊瑚岛特殊生境的适应性。结果表明:与生长在文昌市的飞机草植株相比,生长在热带珊瑚岛的飞机草叶片较厚、气孔密度较低、叶绿素a及丙二醛含量较低、超氧化物歧化酶活性和过氧化氢酶活性较高,有利于其适应热带珊瑚岛的强光和季节性干旱等环境,并造成较大的潜在入侵性。因此,在热带珊瑚岛植被的保护与恢复过程中,加强对飞机草的监测及防控非常必要。     

滨豇豆的生态生物学特征

为探究滨豇豆(Vignamarina)的生态生物学特性及其对热带珊瑚岛的适应性,对西沙群岛野生滨豇豆的叶片形态解剖结构、生理特征和营养成分进行了分析。结果表明,滨豇豆具有叶片厚、比叶面积小、栅栏组织发达、气孔密度大、气孔面积指数大等形态特征,对减少蒸腾、保持水分起到重要作用。滨豇豆叶片的SOD活性和脯氨酸(Pro)含量高,丙二醛(MDA)含量低,表明抗氧化能力较强;滨豇豆叶片养分含量适中但其生境土壤养分含量很低,说明其对养分有着良好的吸收利用能力,利于适应贫瘠的环境。因此,滨豇豆具有能够较好地适应珊瑚岛礁高温、干旱、贫瘠生境的形态解剖结构和生理特征,加之其具有良好的固氮和养分利用能力,可作为热带珊瑚岛植被恢复的工具种。     

热带滨海植物红厚壳的抗逆生物学特性

为了解红厚壳(Calophyllum inophyllum)的抗逆特性,对西沙群岛自然生长的红厚壳叶片的形态解剖、生理生态、以及叶片和适生土壤的元素含量进行了研究。结果表明,红厚壳是阳生性植物,其上表皮厚,海绵组织发达且栅栏组织排列紧密,气孔排列松散且密度小(24.40 mm~(-2)),有利于叶片保水抵御干旱。叶片的叶绿素a、b含量低(分别为0.87和0.43 mg g~(-1)),表明红厚壳具适应强光环境的能力。叶片的MDA含量低(13.46 nmol g~(-1)),PRO含量高(127.89μg g~(-1)),SOD活性高(149.42 U g~(-1)),总抗氧化能力高(388.60 U g~(-1)),显示红厚壳能通过提高自身的抗氧化能力抵御膜脂过氧化伤害。红厚壳自然生长的珊瑚岛土壤较为贫瘠、营养元素含量低,但红厚壳植株体内具有较高的营养元素含量,表明红厚壳营养元素利用率高,对于贫瘠土壤具有很好的适应能力。因此,红厚壳具有较高的抗氧化胁迫能力和耐受干旱的能力,适宜生长在热带珊瑚岛等土壤贫瘠的生境,可以作为热带珊瑚岛防风固沙和植被恢复的工具种。     

海刀豆的抗逆生理生化特征分析

为了解西沙群岛上海刀豆(Canavalia maritima)的抗逆特性,对其叶片解剖结构、生理学特征和养分状况进行了分析。结果表明,海刀豆叶片的栅栏组织发达,气孔密度大;叶绿素a/b低于3∶1;抗氧化酶活性普遍较高,以SOD活性最大;脯氨酸含量高;在土壤养分含量较低的情况下,叶片中的营养元素含量仍然较高。因此,海刀豆具有耐干旱、强光、高温和贫瘠等抗逆生物学特性,可以作为热带珊瑚岛(礁)防风固沙和植被恢复物种。     

中国热带珊瑚岛优势木本植物抗风桐和草海桐的水分适应策略解析

植物水力性状能够反映植物对不同水分条件的适应能力，研究热带珊瑚岛特殊生境下优势植物的水力功能特征对深入理解热带珊瑚岛植物的水分适应策略，从而选择热带珊瑚岛植被构建和恢复的适生物种具有重要意义。该研究以中国热带珊瑚岛生境中2种优势适生木本植物：抗风桐(Pisonia grandis)和草海桐(Scaevola sericea)为研究对象，比较了其叶片和枝条的水力性状，并分析了其水分适应策略。结果表明, 抗风桐的叶片栓塞抗性、枝条边材比导水率和叶片膨压丧失点显著高于草海桐，而枝条栓塞抗性、叶片导水率、边材密度和叶面积边材面积比均显著低于草海桐。抗风桐的叶片具有比枝条更强的抗栓塞能力，对水分胁迫敏感，但同时选择以高效的枝干水分运输来满足叶片高蒸腾需求的充足供水。草海桐枝条与叶片则存在水力脆弱性分区，在面临水分胁迫时叶片充当“安全阀”以保证枝干木质部的水力安全。抗风桐与草海桐能够通过协调叶片与枝条水力性状采取不同的水分适应策略，从而更好地适应热带珊瑚岛的特殊生境。     

抗风桐(Pisonia grandis)的生态生物学特征

抗风桐(Pisonia grandis)为紫茉莉科常绿乔木,是西沙群岛自然植被中最常见的乔木树种,具有重要的生态、药用和观赏价值;其生长速度快,断枝可再殖,在防风、海岸固沙以及海岛植被恢复方面具有重要作用。该研究以西沙群岛永兴岛的野生抗风桐为研究对象,对其形态解剖特征、生理特征和营养成分进行了研究。结果表明:抗风桐属阳生性树种,具有叶片厚、比叶面积低、栅栏组织发达、海绵组织细胞间隙小等形态解剖特征,利于其对光能和水分的利用;其超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性高、脯氨酸含量较高,丙二醛含量较低,表明其具有较强的抗旱性。抗风桐生长的土壤养分含量低,但其叶片营养元素含量高,表明抗风桐对土壤养分的利用能力高,对土壤养分贫瘠胁迫具有较强的适应性。因此,抗风桐能适应强光、干旱和贫瘠等生长条件,可作为热带珊瑚岛植被恢复的重要树种。由于抗风桐生长速度快、适应环境能力强,因此在栽培过程中应适时浇水及补充生长所需的矿质元素,以维持植株生长所需要的水分和养分平衡。该研究结果为抗风桐的引种、栽培、保护及开发利用提供了科学依据。     

热带珊瑚岛不同生活型植物叶片性状及其生态适应性意义

为探究热带珊瑚岛植物对高温、高光照、土壤贫瘠生境的适应性,对热带珊瑚岛不同生活型植物叶片功能性状及其生态适应策略差异进行研究。结果表明,不同生活型植物叶片全N、纤维素含量,C/N、水分利用效率和比叶面积存在显著差异;叶片功能性状间的显著相关性表明植物在资源分配和生长投资间存在权衡;不同物种在珊瑚岛生境中采取不同的生态策略,且呈现明显趋异性。在热带珊瑚岛植被恢复实践中,可优先选择的乔木树种为抗风桐(Pisonia grandis),灌木为银毛树(Tournefortia argentea),但同时要防范飞机草(Chromolaena odorata)、孪花蟛蜞菊(Wollastonia biflora)和南美蟛蜞菊(Sphagne- ticola trilobata)的扩张。     

中国热带珊瑚岛橙花破布木(Cordia subcordata)的生物学特性

橙花破布木(Cordia subcordata)为紫草科常绿小乔木, 生长在沿海荒地以及红树林边缘, 是我国西沙群岛和南沙太平岛的优势乡土树种。对其叶片生理生态学特征、叶片营养元素含量、土壤营养元素含量进行了测定, 结果表明, 橙花破布木叶片栅栏组织排列较为紧密有序, 而海绵组织则排列较疏松无序, 具备明显的阳生性特征; 叶片面积大, 可竞争到更多的光照;叶片下表皮气孔数多, 利于同化二氧化碳并积累干物质; 上表皮厚, 比叶面积小、导管直径和导管密度大, 叶导水率低, 木质部密度大, 这些生理生态特征有利于其充分利用水分, 并适应干旱环境。橙花破布木叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性较高, 脯氨酸(PRO)和脱落酸(ABA)含量较高, 但丙二醛(MDA)的含量较低, 说明其对逆境的耐受性较强。橙花破布木体内养分含量较高, 而其生长的土壤养分含量低, 说明其养分吸收和利用能力较高。因此, 橙花破布木对高温、强光、干旱、贫瘠具有较强的适应能力, 因而在热带滨海地区的绿化和防风林建设方面具有良好的应用前景。     

长春花(Catharanthus roseus)对热带珊瑚岛生理生态适应性研究

长春花(Catharanthus roseus)是夹竹桃科的一种亚灌木植物,具有重要的药用价值和观赏价值,在前期的试验性种植中,发现长春花对热带珊瑚岛环境有很强的适应性。为了探讨长春花对热带珊瑚岛环境的生理生态适应性,该文以移植到热带珊瑚岛的长春花和生长于海南省文昌市苗圃的长春花为研究对象,对其叶片的形态解剖结构、生理学特征、营养元素含量等进行了分析。结果表明:(1)与苗圃生长的长春花和其他耐胁迫的植物相比,移植到热带珊瑚岛上的长春花具有叶片厚、栅栏组织发达、比叶面积小等形态解剖特征,这些特征有利于其光能吸收、水分储存和对环境资源的利用。(2)长春花的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性较高,表现出较强的抗氧化性和抗胁迫能力。(3)长春花的叶绿素a和叶绿素b含量较低,可以减少过多的光能进入叶绿体光合系统,防止过剩的光能对光合系统产生伤害。(4)热带珊瑚岛土壤养分含量低,但生长在岛上的长春花叶片的营养元素含量高,表现出很强的养分吸收和利用能力。因此,长春花对干旱、贫瘠等恶劣生境具有很好的适应能力,可以作为热带珊瑚岛植被恢复工具种。     

西沙群岛银毛树(Tournefortia argentea)的生态生物学特性

银毛树(Tournefortia argentea)为紫草科紫丹属常绿小乔木或灌木,是东半球热带海岸和海岛常见的先锋植物,具有重要的生态价值、观赏价值和食用价值。为掌握银毛树对热带珊瑚岛环境的生态适应机理,为其保护和开发利用提供基础资料,该研究以西沙群岛东岛自然生长的银毛树为对象,对其形态解剖结构、生理学特征、叶片营养元素和根际土壤的理化性质等进行了分析。结果表明:(1)银毛树具有叶表面气孔密度低、比叶面积小、海绵组织发达、枝条的空腔比高等特点,有较好的储水抗旱能力。(2)银毛树叶片表面有厚密白色绢毛覆盖,可以反射强光、降低水分散失,有利于其适应强光和干旱环境。(3)银毛树叶片的脯氨酸含量较高,能够很好地抵抗渗透胁迫,为细胞提供良好的生存环境。(4)银毛树生长的土壤呈强碱性,养分和水分含量较低,但其叶片营养元素含量正常,表明其对土壤养分的利用率高,能够很好地适应瘠薄的土壤环境。(5)银毛树木质部密度低,枝干脆弱易折,可防止被大台风连根拔起,同时枝干含水丰富,有利于其抵抗台风及树冠的快速恢复。因此,银毛树能较好适应干旱、强光和瘠薄的滨海沙滩环境,在热带珊瑚岛(礁)或滨海地区防风固沙及植被恢复方面有较好的应用前景。     

海岸桐的抗旱生物学特性

南沙群岛土壤主要以珊瑚砂为主,由于其光照强、土壤水分和养分贫瘠等环境条件,导致很少植物能够在岛上正常生长。为了快速恢复南沙岛礁的植被,需要筛选出抗旱性强的植物并进行引种。海岸桐(Guettarda speciosa)是一种典型的热带海岸植物,在海岛和海岸带防风固沙及植被生态恢复等方面发挥着重要作用。该文以西沙永兴岛自然环境下的海岸桐为研究材料,对其形态解剖学特征、抗氧化能力、抗逆性物质含量及营养元素含量等进行了研究。结果表明:(1)随着干旱程度增强,海岸桐栅栏组织与海绵组织的比值和叶片厚度等结构都会增加,能有效减少植物体内水分的流失,节水能力较强;(2)其体内的超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性快速增加,脯氨酸含量也不断增加,证明海岸桐有较强的抵御干旱的调节能力;(3)其根部营养物质含量少但叶片营养物质含量高,叶绿素总含量减少的速度慢,说明海岸桐能够高效利用养分且受干旱胁迫的损害程度小。综上所述,海岸桐抗旱能力强,能在土壤水分的环境下正常生长,可引种于南沙岛礁。     

莲叶桐对热带珊瑚岛环境的生理生态适应性

为探究莲叶桐(Hernandia nymphaeifolia)对热带珊瑚岛季节性干旱、强光、盐碱等环境的生理生态适应性,该文对海南省文昌市试验苗圃(以下简称文昌苗圃)和移栽到热带珊瑚岛的莲叶桐的叶片形态解剖结构、抗氧化能力、抗逆渗透物质含量和光合色素等进行了研究。结果表明:(1)与文昌苗圃相比,莲叶桐在移栽到热带珊瑚岛后,比叶面积减小33%,气孔密度下降15%,叶片厚度增加36%,而海绵组织更发达且栅栏组织排列更紧密(厚度分别增加24%和80%),使其能在珊瑚岛环境中更有效地利用光照和水分资源,从而提高光合作用和减少蒸腾作用。(2)移栽到热带珊瑚岛后,莲叶桐的叶绿素含量显著降低86%,而脯氨酸含量、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶活性却显著升高(分别升高了130%、615%、209%和369%),使其能更好地保护自身光合系统,从而避免岛礁恶劣环境对植物细胞膜透性的破坏。以上结果表明,莲叶桐对热带珊瑚岛干旱、强光、盐碱等环境具有良好的生理生态适应性,可以作为热带珊瑚岛和海滨地区植被恢复的工具种。     

抗风桐(Pisonia grandis)的生态生物学特征

对收集于广西桂林的17份野生毛葡萄种质和24份栽培葡萄种质,分别使用12条ISSR和12条SCoT引物进行了遗传多样性和亲缘关系检测。结果表明：两种分子标记均能产生较丰富的多态性片段,可有效应用于葡萄的遗传多样性检测,但在聚类分析结果上表现出一定的差异性,SCoT分子标记能更好地区分野生种质和栽培品种,说明SCoT分子标记在葡萄遗传多样性检测和系统进化研究上可能更有优势。从SCoT聚类结果上看,广西植物研究所收集的3个野生毛葡萄种质zws1、zws2和zws3相对其它野生种质而言,更偏向于与栽培种质聚为一类,说明这一类野生毛葡萄可能是这些栽培品种的原始亲本来源之一。不同的野生种质聚为多个类群,并表现出明显的地域特性,但遗传距离相对较远,说明桂林野生毛葡萄资源具有丰富的遗传变异。栽培品种没有明显的聚类特点,可能因为所选用的栽培品种的地域代表性并不是很强,也可能是因为栽培品种在不断的人工杂交选育过程中,遗传背景趋向一致,遗传多样性降低。该研究证明SCoT分子标记在葡萄遗传多样性研究上具有一定的优势。该研究结果为桂林毛葡萄资源的保护、利用和品种选育提供了理论依据,也为葡萄的系统进化研究提供了参考。