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。     

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。     

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。     

西沙群岛草海桐的抗逆生物学特性

热带珊瑚岛由于光照强、季节性干旱明显、土壤贫瘠、保水能力差而少有植物生长。草海桐(Scaevola sericea)是一种典型的热带滨海植物,是西沙群岛珊瑚岛植被中的主要建群种,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。该研究对西沙群岛自然环境下草海桐的形态解剖学特征、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:草海桐具有阳生性植物特征,叶片及上表皮厚、气孔密度小、导管直径及水力导管直径大,有利于其适应珊瑚岛干旱环境; 其体内的超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性与其他受胁迫植物相比较要高,脱落酸含量也较高,表明草海桐对珊瑚岛环境具有较强的适应性及抗逆性; 其根际土壤养分含量偏低,但植物体内营养元素含量却较高,表明草海桐对土壤养分的利用效率高。这说明草海桐能够很好地适应干旱、贫瘠的珊瑚砂环境,具有较强的抗逆及适应能力。     

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。     

海人树的生态生物学特性

海人树(Suriana maritima)是海人树科的一种滨海观赏植物，目前在中国仅分布于南海诸岛。该文以西沙群岛自然生长的海人树为研究对象，通过调查、采样，分析测定其茎杆及其叶片的形态解剖结构、叶片的抗氧化酶活性和抗逆渗透物质含量，以及叶片与生长土壤的营养元素含量等生态生物学特性。结果表明：(1)海人树的叶片小而厚，角质层明显，栅栏组织发达，气孔密度小(8.64 n·mm^-2),易于维持体内水分，能很好地适应干旱和高盐碱的环境；叶片的叶绿素含量低(0.76 mg·g^-1),总抗氧化能力高(589.50 U·g^-1),脯氨酸含量高(1 123.64μg·g^-1),表明海人树光合利用效率高，抗氧化能力强。(2)海人树根际土壤的养分含量低，而叶片有机碳、氮、磷含量较高(分别为490.27、18.10、3.81 g·kg^-1),表明海人树的土壤养分利用效率高，对贫瘠的土壤具有良好的适应能力。综上表明，海人树对强光、干旱、高盐碱和土壤贫瘠的热带珊瑚岛环境具有良好的适应能力，可作为热带珊...     

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。     

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。     

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...     

基于功能性状评价5种植物对热带珊瑚岛环境的适应性

植被新建是保护和改善热带珊瑚岛生态系统的关键环节,热带珊瑚岛极端干旱生境是影响植物存活和定居的主要限制因子之一,因此选取适生植物对热带珊瑚岛植被新建至关重要。通过测定在海南省文昌市苗圃和热带珊瑚岛上的草海桐(Scaevola taccada)、厚藤(Ipomoea pescaprae)、木麻黄(Casuarina equisetifolia)、花生(Arachis hypogaea)、椰子(Cocos nucifera)5种植物的光合/水力相关功能性状,探讨植物对热带珊瑚岛生境的适应性。研究发现:与对照(文昌苗圃)相比,热带珊瑚岛上的草海桐、厚藤、木麻黄最大光合速率(A_(max))均显著升高;除椰子外,其余4种植物的比叶面积(SLA)降低,长期水分利用效率升高(其中木麻黄和花生升高显著);5种植物的叶片碳含量(LC)均有不同程度降低。此外,厚藤、木麻黄、椰子的叶片导水率(K_(leaf))显著升高;厚藤和花生的叶片膨压丧失点(Ψ_(tlp))显著降低;厚藤和木麻黄的气孔导度(g_s)显著升高。研究结果表明草海桐、椰子、花生主要通过非气孔调节方式(提高K_(leaf),降低Ψ_(tlp)、SLA等)适应热带珊瑚岛干旱环境;而厚藤和木麻黄同时通过气孔调节(降低g_s)及非气孔调节(提高K_(leaf),降低Ψ_(tlp)、SLA等)两种方式促进植物碳同化和水分利用。综上所述,草海桐、厚藤、木麻黄具有更高的光合能力和水分利用效率,能有效协调碳同化和水分利用,表现出良好的适应能力,适合用于热带珊瑚岛的植被新建。     

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...     

水氮处理对岛礁植物假茉莉生理适应性的影响

为了解假茉莉(Clerodendrum inerme)对热带珊瑚岛礁的生理适应性,采用不同浇水频率和氮素处理,对假茉莉的光合特性及抗逆生理生化特性进行了研究。结果表明,不同浇水频率对于假茉莉生理特性影响较大,而不同氮素处理间的差异不大,说明假茉莉对水分胁迫更加敏感。在低浇水频率下,假茉莉叶绿素a含量和叶绿素a/b最高,且与其他浇水频率间的差异显著,净光合速率、气孔导度、水分利用率均显著高于高浇水频率,而蒸腾速率显著低于高浇水频率,表现出较好的光合同化效率和水分利用效率;中等浇水频率的脯氨酸含量最高,为(5.04±1.21)mg/g,可降低植物体的渗透压,保证干旱胁迫下对水分的吸收。低浇水频率的相对电导率最低,为0.17±0.03,可减少干旱胁迫对细胞膜系统的损伤。因此,假茉莉对干旱、贫瘠的热带珊瑚岛礁生境具有很好的适应能力。     

三种适生植物对热带珊瑚岛胁迫生境的生理生化响应

为了解热带珊瑚岛对植物生长的影响,对狗牙根(Cynodon dactylon)、大叶相思(Acacia auriculaeformis)和木麻黄(Casuarina equisetifolia)在热带珊瑚岛的生态适应性进行了研究。结果表明,与海南文昌苗木基地的同种植物相比,珊瑚岛胁迫生境下3种植物叶片中的抗氧化酶活性(SOD、CAT和POD)和脯氨酸含量均显著提高(P0.05);大叶相思和狗牙根的丙二醛含量也极显著提高(P0.01),但木麻黄则没有显著变化。这表明这些植物可以通过提高抗氧化酶活性和渗透调节物质含量来适应珊瑚岛的胁迫生境。     

Occurrence of the putatively heat-tolerant <Emphasis Type="Italic">Symbiodinium</Emphasis> phylotype D in high-latitudinal outlying coral communities

Biogeographic investigations have suggested that coral-symbiont associations can adapt to higher temperatures by hosting a heat-tolerant Symbiodinium, phylotype D. It is hypothesized that phylotype D is absent in high latitudes due to its heat-tolerant characteristics. In this study, this hypothesis was tested by examining the symbiont diversity in a scleractinian coral, Oulastrea crispata, throughout its entire latitudinal distribution range in the West Pacific. Molecular phylotyping of the 5′-end of the nuclear large subunit of ribosomal DNA (lsu rDNA) indicated that phylotype D was the dominant Symbiodinium in O. crispata from the tropical reefs to the marginal non-reefal coral communities. Several colonies of tropical populations were associated with phylotype C, either alone or simultaneously with phylotype D. Analysis of the polymerase chain reaction products using single-strand conformation polymorphism (SSCP) detected relatively low densities of phylotype C in most of the O. crispata colonies surveyed. These results provide evidence for the occurrence of phylotype D in cold-water outlying coral communities. The dominant occurrence of phylotype C in some O. crispata colonies on tropical reefs and the relatively low densities of phylotype C identified by SSCP in subtropical and temperate populations show that the dominant symbiont type can vary in this coral species and that multiple symbionts can co-occur in the same host.