引种红树与中国乡土红树幼苗光合特性研究

用Li-COR 6400便携式光合作用测定系统对海南东寨港自然保护区人工育苗的中国乡土红树--海桑、引种红树--无瓣海桑和拉关木幼苗光合特性进行比较研究.结果显示:(1)无瓣海桑和拉关木叶片净光合速率日变化呈双峰曲线,最高峰出现在12:00,次高峰出现在15:00,而海桑呈现单峰曲线,峰值出现在12:00左右;无瓣海桑和拉关木叶片净光合速率的峰值均高于海桑.(2)3种红树叶片净光合速率和蒸腾速率的峰值均在同一时间(12:00)出现;胞间CO2浓度不随气孔导度的降低而减小,控制红树幼苗光合速率因子为非气孔限制;拉关木叶片水分利用效率要低于无瓣海桑和海桑.(3)与海桑幼苗相比,引种的无瓣海桑和拉关木幼苗的光补偿点和光饱和点均较低,而其表观量子效率较高,其光饱和净光合速率(Pmax) 较大,且其CO2补偿点较低,CO2利用率较高,强光下的光合能力高.研究表明,无瓣海桑比海桑和拉关木具有更好的低光适应能力;拉关木有着较高的光合同化能力,其幼苗对生境的适应能力高于海桑属植物.     

外来红树植物无瓣海桑引种及其生态影响

无瓣海桑是我国首个从国外引进并大面积推广种植的红树植物,生长快,适应性强,已成为华南沿海红树林恢复造林的主要树种。但近年来无瓣海桑引种已引起较大争论,焦点是无瓣海桑是否会对乡土红树植物生长产生不利影响,是否会造成生态入侵,是否应限制推广种植。根据引种以来的研究成果,对无瓣海桑的生态适应性、种植技术、生产力与物质循环、生态影响等四个方面的引种研究进行综述;分析无瓣海桑引种对乡土红树植物生长的影响和生态入侵可能性,对无瓣海桑引种造林提出建议。指出今后无瓣海桑引种的的研究重点为:无瓣海桑引种的生态监测与入侵评估;对滩涂水生生物的影响;与乡土红树植物优化配置的混交种植技术;无瓣海桑的资源化利用。     

无瓣海桑与乡土红树植物混交对林地大型底栖动物的影响

选择广东省雷州市附城镇和珠海市淇澳岛沿海1年生无瓣海桑人工林,分别在林下混种乡土红树植物红海榄或木榄幼苗,对混交林和无瓣海桑纯林林地大型底栖动物群落进行比较,探讨无瓣海桑与乡土红树植物混交对林地大型底栖动物的影响。结果显示,混交林和无瓣海桑纯林之间大型底栖动物群落的优势种存在差异;相似性分析检验(One-Way ANOSIM)、等级聚类和非参数多变量标序结果均表明1年无瓣海桑+红海榄混交林、1年无瓣海桑+木榄混交林和1年无瓣海桑纯林之间大型底栖动物群落结构差异显著。研究还发现在无瓣海桑人工林林下混交红海榄或木榄这两种乡土红树植物,可提高林地底栖动物的生物量和物种多样性。BIOENV分析说明大型底栖动物分布与红海榄或木榄这两种混交的乡土树种的凋落物量密切相关,这进一步证实了混交乡土红树植物对林地底栖动物多样性和分布的影响。两个研究地实验结果均显示,在无瓣海桑林下种植木榄的效果要优于红海榄,表现在木榄的平均苗高、凋落物量、凋落物量占群落凋落物总量百分比和幼苗成活率均高于红海榄,其对提高林地大型底栖动物生物量和物种多样性的效果也明显优于红海榄。     

NaCl处理下两种引进红树的光合及抗氧化防御能力

在长期盐胁迫(28天, NaCl浓度从100 mmol·L^-1升至400 mmol·L^-1)下, 比较研究了引进的无瓣海桑(Sonneratia apetala)和拉关木(Laguncularia racemosa)幼苗叶片的气体交换、叶绿素含量、最大光化学效率(F_v/F_m)、O₂^-_· 产生速率以及抗氧化酶的活性, 探讨了两种红树幼苗光合、抗氧化防御能力的差异与耐盐性的关系。结果显示: NaCl处理没有明显地影响两种红树幼苗的生长, 表明盐生植物对盐环境的适应性, 但两种红树的生理反应对NaCl处理存在较大的差异。在实验的第28天(苗木的NaCl累计处理浓度递增到400 mmol·L^-1)时, 与对照相比, 无瓣海桑叶片的净光合速率、水分利用效率增加, 气孔导度、蒸腾速率和胞间CO₂浓度/大气CO₂浓度(C_i/C_a)相应降低; 然而, 拉关木叶的净光合速率、蒸腾速率和水分利用效率均回落到对照的水平, 而气孔导度和C_i/C_a均增加, 表明同样的NaCl浓度处理对拉关木叶的净光合速率影响大于无瓣海桑。在NaCl处理期间, 无瓣海桑F_v/F_m一直保持在0.8以上, 而拉关木的F_v/F_m为0.75以下, 说明无瓣海桑具有高于拉关木的潜在最大光合能力。在实验的第7天(NaCl浓度为100 mmol·L^-1)和14天(苗木的NaCl累计处理浓度递增到200 mmol·L^-1)时, 两种红树O₂^-_· 产生速率迅速增加, 在实验的第28天(苗木的NaCl累计处理浓度递增到400 mmol·L^-1)时, 无瓣海桑O₂^-_· 产生速率是对照的5.3倍, 差异极显著, 此时, 拉关木叶中O₂^-_· 产生速率已降低到低于对照的水平。盐处理诱导了两种红树叶中抗氧化酶(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、过氧化物酶(POD))活性增加, 但拉关木增加的幅度大于无瓣海桑, 表明拉关木能响应盐胁迫并上调抗氧化酶活性, 降低盐诱导的膜脂过氧化, 提高耐盐的能力, 无瓣海桑通过提高水分利用效率来保持体内的水分, 同时, 保持PSII的最大光化学量子产量, 使得无瓣海桑在高盐处理时仍能保持高于对照水平的光合速率。     

三亚河外来红树植物无瓣海桑种群动态与扩散特征

无瓣海桑具有耐贫瘠、生长快等特点,已成为我国东南沿海滩涂主要造林先锋种.然而,作为典型外来物种,无瓣海桑是否具有入侵性也一度引起各界广泛关注.三亚河是我国无瓣海桑引种的最南区域,但目前尚未有对该区无瓣海桑入侵性的报道.本研究利用全面踏查与样地调查相结合的方法,分析了三亚河外来红树植物无瓣海桑的种群动态及扩散特征.结果表...     

珠海夹洲岛无瓣海桑与秋茄群落对重金属吸附能力的比较研究

为了解外来红树植物无瓣海桑对重金属的吸附能力, 以期为其科学引种和合理规划滩涂红树林造林提供科学依据, 选取珠海夹洲岛两片恢复背景和林龄相同的无瓣海桑(Sonneratia apetala)和秋茄(Kandelia candel)人工林, 比较研究裸滩和两种人工林土壤、两种红树植物体和林区内3 种不同生活型底栖动物体内Cd、Pb、Cr、Cu、Zn 的含量。结果发现: (1)无瓣海桑人工林土壤中仅Cr 含量略低于秋茄人工林, 其余4 种重金属含量均高于秋茄人工林。(2)5 种重金属在无瓣海桑体内含量的加权平均值大小排列为: Zn > Pb > Cu > Cr > Cd, 而秋茄为: Zn > Cu > Cr > Pb > Cd。(3)无瓣海桑对Pb、Cu 和Zn 的累积量高于秋茄, 而对Cd 和Cr 的累积量低于秋茄。(４)无瓣海桑对5 种重金属的富集系数大小排序为: Pb > Cd > Cu > Zn > Cr, 而秋茄为: Cd > Cu > Zn > Cr > Pb。无瓣海桑对Pb 的富集能力最强, 对Cr 的富 集能力最弱; 而秋茄对Cd 的富集能力较强, 对Pb 的富集能力最弱。(5)植食性褶痕相手蟹(Sesarma plicata)重金属的含量与红树植物叶子同一元素含量呈显著正相关(p<0.01), 而底表类中国耳螺(Ellobium chinense) 和底栖类褐蚶(Didimarca tenebricum)体内重金属的含量与林区土壤重金属的含量呈显著正相关(p < 0.01)。这些表明了外来红树植物无瓣海桑对重金属的吸附能力明显不同于乡土红树植物秋茄, 人工林区底栖动物体内重金属含量不仅与沉积环境中重金属含量有关, 而且还与底栖动物自身的生活型和食性密切相关。     

基于稳定同位素的喀斯特坡地尾巨桉水分利用特征

利用稳定性氢氧及碳同位素技术,与邻近乡土植物枫香比较,对喀斯特坡地尾巨桉水分来源与水分利用效率的季节性差异进行研究,分析喀斯特地区桉树人工林建设的干旱胁迫风险.结果表明: 浅层(0～50 cm)土壤水同位素值渐变特征明显且与近期雨水同位素值相近,而深层(50～100 cm)土壤水同位素值整体较稳定且明显区别于浅层.土壤含水量整体呈现雨季(5、9月)高于旱季(10月),且上坡高于下坡的基本特征.枫香不受旱、雨季土壤含水率差异的影响,始终以浅层土壤水为主要水源,水分利用效率持续较高.尾巨桉水分来源受不同季节、坡位土壤含水率差异的影响:雨季上坡以浅层土壤水为主,雨季下坡对深层土壤水利用比例明显增加;旱季上坡主要利用较深层水分,旱季下坡依赖浅层土壤水.桉树水分利用效率始终低于枫香,但旱季时显著升高.尾巨桉水分来源灵活多变,但干旱条件下水分利用效率显著升高,表明其并未能获得充足的水分供应,预示着生长速率及经济收益遭受负面影响,干旱致死的风险较高.     

中国东部南北样带森林优势植物叶片的水分利用效率和氮素利用效率

通过测定中国东部南北样带主要森林生态系统中10种优势植物(兴安落叶松、蒙古栎、水曲柳、紫椴、色木槭、红松、杉木、木荷、马尾松、锥栗)叶片的碳氮含量(Cmass、Nmass)、同位素丰度(δ13C、δ15N)以及光合响应曲线,分析了不同优势植物叶片的水分利用效率和氮素利用效率之间的差异及其相互关系.结果表明： 不同生活型植物叶片的Nmass和δ15N差异显著,表现为阔叶植物>针叶植物,落叶植物>常绿植物;最大光合速率(Pn max)表现为针叶植物>阔叶植物,落叶植物>常绿植物;植物叶片的瞬时水分利用效率(WUEi)和长期水分利用效率(WUE)均表现为阔叶植物>针叶植物,常绿植物>落叶植物;植物叶片的瞬时氮素利用效率(NUEi)和长期氮素利用效率(NUE)则表现出相反的规律,且常绿植物和落叶植物叶片的NUE差异显著;WUEi和WUE之间相关性不显著,而NUEi和NUE之间呈显著正相关.植物叶片的水分利用效率与氮素利用效率显著负相关.两种资源利用效率均受植物生活型的影响,并且存在一定的制约关系.     

塔克拉玛干沙漠南缘防护林和自然群落中多枝柽柳的光合特征及水分利用效率

干旱区植物的生长和生存主要受水分限制,采用滴灌方式对防护林植物进行水分补给是维持人工生态屏障稳定性的重要手段.本研究通过测定塔克拉玛干沙漠南缘防护林和自然群落多枝柽柳的气体交换参数和稳定性碳同位素值,研究不同水分来源多枝柽柳的光合特征和水分利用效率.结果表明: 滴灌群落多枝柽柳受灌溉和土壤盐分的影响水势普遍较低;自然群落多枝柽柳清晨和正午水势较其他植物低,表明其遭受到严重的水分胁迫;滴灌群落多枝柽柳叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(g_s)、胞间CO₂浓度(C_i)和最大光合速率(P_{n max})均明显低于自然群落多枝柽柳,表明滴灌群落多枝柽柳光合能力弱于自然群落多枝柽柳;灌溉造成的盐分胁迫导致滴灌群落多枝柽柳比自然群落拥有较高的长期水分利用效率.总之,现行的灌溉模式虽能提供防护林植物生长所需水分,但技术的缺陷和土壤盐分的积累可能会影响防护林体系的长期稳定性.     

华南沿海基围渔塘内无瓣海桑Sonneratia apetala的生长效应

在华南沿海基围渔塘内人工控水条件下进行了红树植物无瓣海桑的人工恢复试验,结果表明:(1)基围内不同控水滩血高程对红树植物无瓣海桑的生长量和成活率有显著影响,随着滩面控水高程的增加,无瓣海桑的生长量与成活率有降低的趋势;(2)基围内种植密度对无瓣海桑的生长有显著的影响:在一定的控水滩面高程下,种植密度越大,生长越差;(3)种植季节对无瓣海桑种植初期的生长影响显著,较冷季节时种植不利于无瓣海桑的成活和生长;(4)在一定的条件下,种植20个月后基围内、外无瓣海桑的生长和成活情况基本接近,差异较小;(5)在基围渔塘内,大米草对红树植物无瓣海桑种植后的初期生长有一定的抑制作用。研究结果可以为华南沿海大面积的基围渔塘内红树林的生态恢复提供一定的理论参考。