木麻黄海防林种子雨的时空动态

为了解木麻黄(Casuarina equisetifolia)种子雨的时空间分布格局和萌发性能对其天然更新的影响,对海口木麻黄海防林种子雨的时空分布特征和种子雨的萌发动态进行了研究。结果表明,木麻黄种子落雨时间始于7月中旬,结束于次年4月中旬,持续长达9个月,期间种子雨年际平均密度为1 764.63 grain m~(-2)a~(-1);种子雨高峰期在12月上中旬,落种量占总散落量的43.38%;种子雨呈聚集分布,且种子雨密度与附近球果数量呈极显著正相关;种子雨萌发率较低,仅为11.31%,但由于种子雨密度较大,可萌发的种子雨密度仍然较大,为199.58grainm~(-2)a~(-1)。因此,种子数量和质量均不是制约木麻黄天然更新困难的主要障碍因子,但聚集分布特征使木麻黄种子在林内扩散能力十分有限。     

PEG模拟干旱条件下木麻黄幼苗的生理变化

以木麻黄Casuarina equisetifolia15个家系品种为材料,利用聚乙二醇6000(PEG-6000)模拟水分胁迫环境,设置三个胁迫强度处理(轻度、中度、重度胁迫),研究受胁迫2月龄木麻黄幼苗丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、脯氨酸含量的变化。结果表明,经干旱胁迫处理后,各家系幼苗叶片MDA含量随胁迫强度增大而增大,但增幅差异较大;不同干旱胁迫水平下,各家系SOD活性存在一定差异;重度胁迫条件下,除粤杂交家系外,其余家系脯氨酸含量与对照相比均为显著增加。采用主成分分析法进行抗旱性综合评价,表明MDA含量是反映水分胁迫最重要的指标。各指标综合分析结果表明,家系701、莆20、抗3、惠2、南山7和东山2抗旱性能力较好;东山短、601、59、A13抗旱能力一般;千头、粤杂交、抗1、龙4和平5抗旱能力较差。     

短枝木麻黄种群苗期表型多样性评价

以来源于大洋洲原生种源区、亚洲原生种源区、亚洲引种次生区以及非洲引种次生区4个区域的20个种源短枝木麻黄种子和当年生幼苗为材料,通过种子千粒重以及幼苗苗高、地径、一级侧枝粗度、一级侧枝长度等7个性状对短枝木麻黄表型多样性进行了研究,以探讨种群苗期表型遗传差异,为短枝木麻黄早期遗传选择和遗传改良提供基本资料。结果表明:(1)短枝木麻黄种子千粒重在区域间和区域内种源间差异极显著,且千粒重具有显著的地理变异模式,随经度的增大而降低。(2)当年生幼苗苗高、地径在不同区域间及区域内种源间均存在极显著差异,其中泰国干东港种源幼苗生长最好(苗高76.6cm,地径4.64mm),而种源汤加的幼苗生长最差(苗高28.3cm,地径2.58mm)。(3)当年生幼苗一级侧枝粗度、一级侧枝长度、二级侧枝长度、每小枝节数和齿叶数在不同区域间及区域内种源间均存在极显著差异,其中齿叶数在区域间的变异系数最大(82.15%)。(4)通径分析表明,一级侧枝长度对苗高具有显著的正向影响作用,而一级侧枝粗度和二级侧枝长度对地径具有显著正向影响作用,它们可作为短枝木麻黄优良新品种筛选的参考因子。     

细枝木麻黄离体培养过程中愈伤组织和再生芽的细胞组织学观察

为探讨细枝木麻黄(Casuarina cunninghamianaMiq.)愈伤组织分化过程的细胞组织学,对离体培养条件下的愈伤组织进行扫描电子显微镜和石蜡切片观察,分析愈伤组织的细胞分裂、分化以及芽再生的发生过程。结果表明,新鲜外植体培养于愈伤组织诱导培养基上,伤口处的薄壁细胞开始脱分化,培养1周后形成明显的愈伤组织;继续培养2周后,胚性愈伤组织形成,且表层细胞启动分化形成芽原基;培养4周,可肉眼观察到胚性芽原基,数量增多并逐渐分化形成不定芽;培养至第6周,生成不定芽,并大量增殖和分化。因此,细枝木麻黄是通过愈伤组织分化形成胚状体的途径进行植株再生的,为建立细枝木麻黄组织培养高效再生体系提供了理论依据。     

海南岛海岸带木麻黄和厚藤叶片碳、氮、磷含量及其化学计量特征

海岸带植物叶片的化学计量学特征及其影响因素可以为改善海岸带的生态环境提供理论依据。选取海南岛沿岸12个市（县）海岸带木麻黄防护林的木麻黄和周边沙滩上的藤本植物厚藤为研究对象,通过测定木麻黄与厚藤叶片中的碳（C）、氮（N）和磷（P）含量,分析两种植物叶片C、N和P的化学计量学特征及其差异,探究不同环境因子对两种植物叶片C、N、P含量、C：N、C：P和N：P的影响,以期寻找影响海岸带植被生长的主要限制因素。结果表明：海南岛木麻黄叶片C、N和P的平均含量分别是399.06±20.29、12.56±1.04、1.04±0.35 g·kg^-1,C：N、C：P和N：P分别为32.04±2.82、420.65±121.27和12.92±3.21;厚藤叶片C、N和P的平均含量分别是364.31±30.20、12.84±1.96和2.06±0.64 g·kg^-1,C：N、C：P和N：P分别为29.13±4.95、185.85±63.14和6.47±2.12。相关性分析结果表明：木麻黄叶片的N含量与年平均气温和年平均降水量呈显著正相关关系,P含量与年平均降水量呈极显著正相关关系,C：P和N：P与年平均降水量呈显著负相关关系;厚藤叶片C含量与年平均气温呈显著正相关,C：N与年平均降水量呈显著负相关。木麻黄叶片的N含量与10~20 cm土层的SOC呈显著负相关关系,C：N与10~20 cm土层的SOC呈显著正相关,C：P与0~10 cm土层的C：N呈显著正相关关系;厚藤叶片的C含量与10~20 cm土层的SOC呈显著负相关关系,P含量与0~10 cm土层的TN含量,N：P和10~20 cm的SOC含量呈正相关关系,C：N与0~10 cm土层的C：N呈显著正相关关系,C：P与0~10 cm的TN含量呈显著负相关关系而与0~10 cm土层的C：N呈极显著正相关关系,N：P与0~10 cm土层的TN含量呈显著负相关关系。研究结果表明海南岛海岸带植被叶片的碳氮含量较低,N可能是影响该区域植物生长的主要因子,同时,植被生长受到年平均气温、年平均降水量的共同影响,受土壤养分含量影响低,环境因子对不同类型的植物的影响并不相同。     

海南岛木麻黄林林下植物天然更新影响因素的研究

木麻黄海防林是海南岛重要的海岸生态屏障,天然更新对其持续发挥防护功能具有重要意义。调查发现海南岛大多数木麻黄林林下天然更新困难,然而却存在局部更新良好的现象。为了探究天然更新存在巨大差异的原因,并为促进海南海防林由人工林向近自然林转化提供一定的理论基础,通过分析不同林地更新质量的差异,研究影响木麻黄海防林林下天然更新的主要影响因素。该研究在海南岛木麻黄海防林中共设置73块临时样地,采用方差分析和相关分析等统计方法,分别研究林地所属气候区、林分条件、土壤因子和凋落物累积量对天然更新质量和密度的影响。结果表明:(1)湿润气候区的木麻黄林下更新要显著优于半干旱区;(2)木麻黄林分密度与更新密度和草本盖度存在显著负相关,但林分条件其他因子对更新影响不大;(3)不同更新质量样地的土壤pH和养分均无显著性差异,但铵态氮对幼苗、有机质对幼树的更新存在一定的促进作用;(4)凋落物的累计整体不利于天然更新的进行。结果说明气候因子、木麻黄林分密度、木麻黄凋落物积累量是木麻黄海防林林下植物天然更新的主要影响因素。     

木麻黄种子萌发的限制生态因子

成功的天然更新应同时具备三个条件:(1)种源数量充足、质量良好;(2)适宜种子萌发的微生境;(3)幼苗、幼树存活的生态条件。为进一步揭示海南岛木麻黄(Casuarina equisetifolia)海防林自身无法天然更新的障碍因子,该文对影响其天然更新的三个条件之一的种子萌发条件进行了研究,并探讨了不同的生态因子,如木麻黄化感、土壤酸碱度、盐度、温度、基质类型、水分等对木麻黄种子萌发的影响。结果表明:(1)不同浸提物的不同浸提液浓度处理的种子萌发率与CK组无显著性差异。(2)设定范围内的pH、盐度和温度对木麻黄种子萌发率无显著影响。(3)不同浓度梯度PEG溶液处理的木麻黄种子萌发率存在显著性差异,且伴随PEG溶液浓度增加,木麻黄种子萌发率随之锐减。(4)不同基质及浇水频度对种子萌发率也具有显著影响。从综合PEG干旱胁迫、基质及浇水频度的结果可以发现,木麻黄种子抗旱能力较弱,对水分敏感。因此,水分是制约木麻黄种子萌发的主要限制因子,凋落物层及滨海沙土较差的保水性不同程度地制约了种子的萌发。     

外源微生物对木麻黄幼苗生长和土壤微生物群落的影响

将解淀粉芽孢杆菌(YB706)和伯克氏菌(BK8)外源添加至木麻黄盆栽苗中,运用Biolog生态板和磷脂脂肪酸(PLFA)技术,探究外施细菌能否改善连栽木麻黄土壤养分和微生物群落及植株生长。结果表明:与空白处理(CK)相比,YB706和BK8处理的木麻黄盆栽苗土壤碱解氮、速效磷显著增加,土壤全氮、全磷、全钾和速效钾无明显变化,幼苗株高分别增加59.1%和63.9%,BK8处理叶绿素含量提高81.9%。各处理平均颜色变化率(AWCD)呈现YB706>CK>BK8;除氨基酸类外,土壤微生物对不同碳源的利用率也表现为YB706>CK>BK8;经YB706和BK8处理的土壤微生物种类和数量均显著增加,除放线菌外,各类微生物PLFA总含量均为BK8>YB706>CK,与CK相比,土壤真菌/细菌有所提高。YB706和BK8处理的土壤微生物群落Simpson、Shannon、Brillouin和McIntosh指数均显著提高。表明外施YB706和BK8可促进木麻黄幼苗生长,且显著增加土壤速效养分含量,提高土壤微生物群落结构多样性,改善土壤微生物环境。     

Palynological assessment of Holocene mangrove vegetation at the American Memorial Park,Saipan, Northern Mariana Islands

Pollen and spores recovered from three cores of Holocene to recent deposits from the island of Saipan indicate the presence of mangrove vegetation, including Bruguiera and Acrostichum, on the island previous to World War II. The occurrence of Casuarina equisetifolia Linneaus 1759, from cores elsewhere on the island of Saipan, at depths predating the arrival of humans to the island, suggest that this tree species is endemic to Saipan rather than a recent invasive species. These findings will assist in replanting native vegetation once destroyed through wartime activities on the island.     

木麻黄原生境种子萌发及幼苗存活的影响因素分析

木麻黄无法天然更新已严重影响了海南岛木麻黄海防林发挥其永续的防护效能。该文以海口木麻黄海防林为原生境试验基地,采用5因素2水平的因子试验设计方法,共设计36个处理组合,探究木麻黄种子萌发及幼苗存活的影响因素及障碍因子。结果表明:(1)木麻黄种子发芽率最高的处理组合为林窗-不浇水-沙土-保水-盖土(GJ0SBM),发芽率为37.33%,显著高于其他处理组合(P<0.05); 平均株高最高的处理组合为林窗-浇水-红土-不保水-不盖土(GJRB0M0),平均株高为6.43 cm/53 d,显著高于其他处理组合(P<0.05); 存活率最高的组合为林窗-浇水-沙土-保水-盖土(GJSBM),存活率为79.00%/73 d,显著高于其他处理组合(P<0.05)。(2)林分光照条件和盖土方式是木麻黄种子发芽率及发芽势的影响因素,保水方式对种子发芽速度有显著影响。(3)林分光照条件是影响木麻黄幼苗株高的影响因素。(4)浇水方式是影响木麻黄幼苗存活率的主要影响因素。综上所述,木麻黄自身无法天然更新的障碍机制不在于种子萌发,而是因为木麻黄幼苗在海南旱季因缺乏必要的水分而无法存活,从而导致其自身无法天然更新。