红树胎生现象及其对潮间带生境适应性研究进展

热带亚热带海岸潮间带的高盐、淹水、土壤缺氧和潮水冲击等不良环境因子导致了红树植物在形态、生理和生态方面的特异性 ,尤其是其独特的胎生现象。从红树植物胎生繁殖体在母体的发育过程和繁殖体落地后对潮间带生境的适应两个角度探讨了红树植物胎生现象的适应意义。红树植物的胎生现象是对潮间带盐胁迫、淹水、土壤缺氧和潮水冲击等综合生境的适应 ,而不是单独其中一种胁迫因子的适应。红树植物胎生繁殖体在母体的发育过程中通过能量积累、渗透调节、形态完善等过程为掉落以后适应潮间生境做准备 ,掉落的胎生繁殖体依靠从母体获得的能量和营养克服潮间带的盐胁迫、淹水、土壤缺氧和潮水冲击等多重胁迫。红树植物胎生繁殖体落地后的能量收支平衡是决定繁殖体定居成功与否的关键 ,而胎生现象的意义正是通过胎生繁殖体在母体发育过程中积累足够的能量和营养来适应潮间带生境。红树植物胎生繁殖体落地后苗木在潮间带滩涂的生长发育过程中存在一个能量“阈限”,能阈的高低决定于潮间带生境的恶劣程度 ,而突破能阈能力决定于胎生繁殖体所携带的能量与营养的数量。这为红树林湿地恢复提供了理论基础 ,但还需要更多的证据来支持该理论     

崇明东滩春季鸟类群落特征

2003年春季对崇明东滩潮间带不同生境的鸟类群落进行了调查,共记录到鸟类64种,隶属7目15科。崇明东滩潮间带春季鸟类平均密度为14.60只/hm2,鸟类多样性指数2.08、均匀度指数0.49、优势度指数0.22。芦苇带、海三棱草带和盐渍藻类带是东滩潮间带典型的生境,各生境的鸟类种类、密度和多样性差异较大。其中芦苇带25种,平均密度2.56只/hm2;海三棱草带有48种,平均密度15.38只/hm2;盐渍藻类带36种,平均密度21.04只/hm2。3种生境中盐渍藻类带鸟类的生物多样性最高,海三棱草带最低。研究表明,滩涂围垦、人类活动干扰、互花米草的入侵是影响鸟类在东滩栖息的主要因素。     

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。     

杭州湾及钱塘江河口南岸滨海湿地鸟类群落多样性及其对滩涂围垦的响应

为了解杭州湾及钱塘江河口区域围垦过程中多种人工湿地对于鸟类的作用及在快速的土地利用方式转变过程中鸟类的响应过程,2008年11月至2011年9月,作者对上虞曹娥江口至镇海甬江口沿岸滨海湿地鸟类资源进行调查,共记录鸟类16目52科220种,其中候鸟173种,占总数的78.6％,属于国家Ⅰ、Ⅱ级重点保护野生动物的24种.对研究区域的8种生境的鸟类群落组成、多样性及相似性进行了比较.结果表明,记录物种数较多的生境依次为芦苇水塘(95种,占总数的43.2％)、海涂林地(93种,占总数的42.3％)、自然潮间带和海涂水库(均为78种,各占总数的35.5％),其他生境的物种数均不少于67种(占总数的30.5％以上);从不同鸟类类群的分布看,82.5％的鸻鹬类分布在自然潮间带,69.2％的雁形目鸟类出现在海涂水库,73.4％的雀形目鸟类分布在海涂林地,海涂林地也是大量鹭鸟的繁殖场所;与自然潮间带相似性系数最高的生境依次为围垦滞留区、海涂水库和芦苇水塘,相似性系数分别为0.56、0.34和0.30;从整体上看,海涂林地和海涂水库的鸟类群落G-F指数最高,自然潮间带最低,但水鸟G-F指数最高的生境类型依次为围垦滞留区、海涂水库和自然潮间带.围垦是目前对杭州湾鸟类动态影响最大的人为干扰活动,适度围垦和合理的垦后土地利用方式可能提高整个区域的鸟类多样性水平.为了有效保护杭州湾鸟类多样性尤其是依赖自然潮间带的鸟类多样性,应加强对滩涂资源的保护与可持续利用;在滩涂围垦过程中应尽量保留足够数量和面积的高潮停歇地;同时,加强对围垦滞留区的水位管理,并注重营造适合鸟类栖息的类型多样的围区人工湿地系统.     

南中国海地区湿地植物多样性研究

对南中国海地区湿地的植物多样性进行了深入研究,调查范围包括浅水海域、潮间带滩涂、河口地带和三角洲冲积平原、三角洲基塘等湿地类型。基本弄清了南中国海湿地植物的生境多样性、物种多样性以及生态系统多样性,为有效保护和合理利用南中国海湿地资源提供科学的依据。调查表明,南中国海近海近岸湿地生境多样性复杂,物种丰富。主要生境类型有浅海水域湿地等13类;湿地高等植物的生态系统主要有红树林湿地生态系统等6种;南中国海地区湿地共有高等植物179科,593属,829种。国家Ⅰ级保护植物3种,Ⅱ级保护植物9种。     

互花米草入侵对大型底栖动物群落垂直结构的影响

2012年8月,在浙江省玉环县漩门湾国家湿地公园,利用自制分层采样器,以5 cm为单位对0—25 cm泥层进行分层取样,研究潮间带互花米草滩涂和自然滩涂两种生境中大型底栖动物的垂直分布情况,以及互花米草入侵对大型底栖动物垂直结构的影响。两种生境中共获得大型底栖动物40种,其中软体动物18种,甲壳动物13种,环节动物4种,其他类群5种。在自然滩涂生境中获得的物种数为30种,互花米草生境为31种,两种生境的共有种有21种。互花米草和自然滩涂生境平均栖息密度分别为222.6株/m2和1052.8株/m2。研究结果表明:(1)大型底栖动物主要栖息在0—10 cm泥层深度;(2)大型底栖动物群落沿泥层深度存在分层分布现象;(3)互花米草入侵缩短了底栖动物的垂直分布距离,但对其主要栖息深度影响不大;(4)互花米草入侵改变了原来生境特征,导致大型底栖动物的群落结构发生变化。     

滩涂种植大米草的生态意义

潮间带滩涂种植大米草可促进生态良性循环,应因地制宜积极扩种。近年来,我们对潮间带滩涂种植大米草后的生态效应,作了初步调查,现将结果简报如下。     

泉州湾蟳埔潮间带大型底栖动物群落的时空分布

为了比较泉州湾蟳埔潮间带沙滩、互花米草滩和牡蛎石泥滩3种生境(3个潮层)的大型底栖动物群落,2011年4月至2012年1月对3种生境的大型底栖动物进行了季度定量取样。在3种生境共获得85种大型底栖动物,其中环节动物39种,软体动物20种,节肢动物21种,刺胞动物、扁形动物、纽虫动物、星虫动物和脊索动物各1种。多维标度排序(MDS)分析表明,春季和冬季泉州湾蟳埔潮间带3种生境的大型底栖动物群落相似性较低;夏季和秋季互花米草滩与牡蛎石泥滩的大型底栖动物群落相似性较高,而与沙滩的大型底栖动物群落相似性较低。沙滩大型底栖动物群落的季节变化较明显,其次是牡蛎石泥滩,而互花米草滩大型底栖动物群落的季节变化较不明显。大型底栖动物栖息密度和生物量随着潮层降低而增加。单变量双因素方差分析(Two-way ANOVA)表明,不同生境之间的大型底栖动物物种数、栖息密度、多样性指数、均匀度指数和丰度指数有显著差异,但生物量无显著差异,这是因为沙滩的物种数较少,栖息密度较低,但优势种弧边招潮蟹(Uca arcuata)个体较大,互花米草滩和牡蛎石泥滩的优势种为加州中蚓虫(Mediomastus californiensis),个体相对弧边招潮蟹小。不同季节之间大型底栖动物物种数、栖息密度、生物量和丰度指数有显著差异,但多样性指数和均匀度指数元显著差异,这是因为沙滩物种数少,但个体分布比较均匀,而互花米草滩和牡蛎石泥滩物种数较多,个体分布较不均匀。以上结果表明,潮汐、沉积物粒径和生境是影响潮间带大型底栖动物群落的主要因素。潮汐导致潮间带的空间异质性,空间异质性导致大型底栖动物群落的差异。     

盐胁迫对不同生境盐地碱蓬光合及离子积累的影响

为了探讨盐地碱蓬(Suaeda salsa)适应不同生境的生理机制, 研究了盐处理(1、200和600 mmol·L^-1 NaCl)对盐碱地和潮间带两种生境盐地碱蓬地上部分及根系有机干重、叶片叶绿素含量及光合放氧速率、叶片和根中离子积累的影响。结果表明: 200 mmol·L^-1 NaCl对两种生境盐地碱蓬地上部分及根系的有机干重无显著影响, 说明两种生境盐地碱蓬均具有较强的抗盐性; NaCl处理显著降低了两种生境盐地碱蓬叶片的光合放氧速率; 各浓度NaCl处理下, 盐碱地生境盐地碱蓬叶片的光合放氧速率均高于潮间带生境的, 潮间带生境盐地碱蓬叶片中叶绿素a与叶绿素b的比值均高于盐碱地生境的; 各浓度NaCl处理下, 潮间带生境盐地碱蓬叶片中的Cl^-含量均低于盐碱地生境的; 与叶片中情况相反, 高盐处理下, 潮间带生境盐地碱蓬根中的Cl^-含量均高于盐碱地生境的。说明与盐碱地生境盐地碱蓬相比, 潮间带生境盐地碱蓬的根系可能对Cl^-具有较强的积累或限制其向地上部分运输的能力, 这些特征可能是盐地碱蓬适应不同生境的结果。     

红树植物淹水胁迫响应研究进展

潮汐淹水是红树植物面临的主要环境胁迫之一,也是导致目前红树林造林成活率低的一个关键因子。由于长期适应于水淹生境,红树植物发育出一套适应于潮间带生长的抗淹水机制。综述了与红树植物相关的抗淹水胁迫响应机制,包括了形态结构、生长、水分和光合作用、膜脂过氧化系统和根系脱氢酶系统、内源激素和胁迫多胺等5个方面。提出应用人工潮汐系统研究红树植物的淹水抗性机理是确定不同种类红树植物的耐淹水能力的有效手段。并指出生长的研究是淹水胁迫响应研究的基础,而与分子手段相结合的激素水平的研究将在红树植物抗性胁迫研究中得到重视。     

红树植物胎生现象研究进展

植物胎生是指有性繁殖产生的后代在母体上直接萌发的现象, 在红树植物中最为常见。红树植物生长在热带亚热带海岸潮间带, 耐受高盐、高温、淹水缺氧和海浪冲击等复杂环境。胎生被认为是红树植物对这种特殊生境的重要适应方式。该文从形态发育、生理生化、分子水平、生态适应4个层次讨论红树植物胎生现象对复杂生境的适应性, 并指出现有研究存在的不足, 对将来的研究方向进行了展望。与非胎生胚胎发育相比, 红树植物胎生是一个遗传的程序, 在进化过程中形成了一些特殊的结构。植物激素对胎生发育起关键的调控作用, 繁殖体发育过程中, 其盐离子的种类与浓度的动态变化则是对海岸潮间带生境的重要适应特征。这种胎生繁殖体依靠在母体上完善的一系列功能性特征能更有效地适应落地后的滩涂环境。然而, 红树植物胎生发育过程的分子机理及调控机制还有待研究。理解胎生这一特殊适应性现象的本质及其进化过程将为红树林保护繁育、适应气候变化提供理论依据。     

不同生境盐地碱蓬出苗及幼苗抗盐性比较

研究了盐胁迫对不同生境盐地碱蓬出苗、幼苗生长、离子积累和荧光参数等的影响.盐地碱蓬种子具有二型性,即外种皮柔软而半透明的棕色种子和外种皮坚硬的黑色种子.两种生境盐地碱蓬棕色种子的出苗率均明显高于黑色种子.与黑色种子相比,潮间带生境盐地碱蓬棕色种子在高盐环境下的出苗速率和出苗率高于盐碱地生境盐地碱蓬.各处理盐分浓度下,潮间带生境盐地碱蓬叶片的最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)和地上部分生物量均低于盐碱地生境盐地碱蓬.高盐浓度下,潮间带生境盐地碱蓬叶片Na+和Cl-含量低于盐碱地生境盐地碱蓬.这些特征可能是盐地碱蓬长期适应不同生境的结果.     

盐旱互作对不同生境盐地碱蓬种子萌发和幼苗生长的影响

研究了盐旱互作对潮间带和盐碱地生境盐地碱蓬棕色种子萌发、地上部生长和离子积累的影响。不同盐浓度预处理后,未萌发的种子风干后复水,其萌发率与对照相比没有降低,说明两种生境盐地碱蓬种子萌发期间都耐干湿交替。400mmol/LNaCl溶液浇灌的潮间带生境盐地碱蓬幼苗在第3次干旱处理后萎蔫幼苗的百分比高于盐碱地生境的,而复水后正常幼苗的百分比却相反。400mmol/LNaCl溶液处理下,第3次干旱处理复水后,盐碱地生境盐地碱蓬幼苗地上部离子含量(主要是Na+和Cl-)高于潮间带生境的。表明在干旱情况下,盐碱地生境盐地碱蓬幼苗能积累更多的无机离子,降低渗透势,提高根系吸收水分的能力。上述结果说明,盐碱地生境盐地碱蓬幼苗较潮间带生境盐地碱蓬幼苗更耐盐与干旱的交互作用。     

湛江高桥红树林和盐沼湿地的大型底栖动物次级生产力

为了比较湛江高桥潮间带不同植物生境的大型底栖动物次级生产力,根据2010年4个季度湛江高桥潮间带生境的大型底栖动物数据,运用Brey经验公式计算不同植物生境的大型底栖动物次级生产力.结果表明:湛江高桥红树林和盐沼湿地不同生境大型底栖动物平均次级生产力为11.77 g AFDM·m-2·a-1.其中,无瓣海桑生境次级生产力最高,为18.16 g AFDM·m-2·a-1,其次是桐花树、盐地鼠尾粟和木榄生境,分别为17.67、8.34和2.92 g AFDM·m-2·a-1.在4种生境中,木榄生境的年生产力/年均生物量(P/B)最高,为2.38,其次是无瓣海桑、盐地鼠尾粟和桐花树生境,分别为1.23、0.99和0.48.湛江高桥潮间带不同植物生境大型底栖动物次级生产力和P/B值的差异主要与总有机碳含量、食物类型和动物个体大小有关.     

红树林植被对大型底栖动物群落的影响

大型底栖动物是红树林生态系统的重要组成部分,从红树林大型底栖动物种类、红树林与其周边生境大型底栖动物群落的比较,以及生境变化对动物群落的影响等方面阐述了红树林植被与大型底栖动物群落的关系.从物种数量上看,软体动物和甲壳类动物构成了红树林大型底栖动物的主要部分.影响大型底栖动物分布的环境因素包括海水盐度、潮位和土壤特性等,但在小范围区域,林内动物的分布更多地与红树林植被特性和潮位有关.因此,由于红树林植被破坏或者恢复引起的生境变化,将导致大型底栖动物群落和常见物种种群的变化,尤其对底上动物影响明显;随着人工恢复红树林的发育,林内底栖动物的多样性相应增加,优势种也发生变化.相比位于相同潮位的无植被滩涂,红树林可促进潮间带生物多样性.     

红树植物水分关系研究进展

红树林生长于受潮汐影响的海滨特殊生境,具有重要的生态功能及应用价值。红树植物的水分利用特点一直是研究热点。由于受环境盐分影响,红树植物水势普遍较低;水分运输系统抗气穴化能力极强;水分利用保守,用水量处于同径级的热带陆生树木用水量的低值范围;表型可塑性大,可通过耐旱、耐盐和多样的水分管理策略适应潮间带环境;水分运输效率不低,能在环境条件适宜时进行高效的光合合成。本文通过大量的文献分析,综述了红树植物的水分关系特点、水分和盐分管理策略,对未来从多角度、结合新研究技术的红树植物水分关系研究进行了展望。     

温州湾灵昆岛东滩潮间带大型底栖动物群落的季节动态

潮间带是滩涂湿地生态系统的重要类型,由于处于海陆过渡地带,海陆环境因子的交替作用,物质交换过程复杂多变,因此潮间带底栖动物生态学的研究一直备受关注。国外的研究开展较为深入,如大型底栖动物在空白栖息地上定植过程及机制的研究,指出幼体成活率对定植存在决定性影响,探讨物种运动对滩涂大型底栖动物分布、多样性、密度和生物量在小尺度上的影响机制,     

红树植物水分关系研究进展

红树林生长于受潮汐影响的海滨特殊生境,具有重要的生态功能及应用价值。红树植物的水分利用特点一直是研究热点。由于受环境盐分影响,红树植物水势普遍较低;水分运输系统抗气穴化能力极强;水分利用保守,用水量处于同径级的热带陆生树木用水量的低值范围;表型可塑性大,可通过耐旱、耐盐和多样的水分管理策略适应潮间带环境;水分运输效率不低,能在环境条件适宜时进行高效的光合合成。本文通过大量的文献分析,综述了红树植物的水分关系特点、水分和盐分管理策略,对未来从多角度、结合新研究技术的红树植物水分关系研究进行了展望。     

不同生境盐地碱蓬对氮饥饿的响应

为了探讨不同生境盐地碱蓬对低氮生境的适应机制,测定了盐渍环境下(200 mmol/L Na Cl)不同浓度硝态氮(0.3、5 mmol/L NO~-_3-N)预处理两种生境盐地碱蓬经氮饥饿后的NO~-_3含量、硝酸还原酶(NR)活性、光合特性及生长状况。结果表明,0.3和5 mmol/L NO~-_3-N处理以及进行氮饥饿时,潮间带生境盐地碱蓬叶片NO~-_3含量均高于内陆生境盐地碱蓬。与内陆生境盐地碱蓬相比,氮饥饿后,潮间带生境盐地碱蓬叶绿素含量、NR活性和光合放氧速率下降幅度均小于内陆生境盐地碱蓬,在0.3mmol/L NO~-_3-N预处理进行氮饥饿时趋势更加明显。0.3 mmol/L NO~-_3-N预处理后氮饥饿对潮间带生境盐地碱蓬根冠比没有影响,却降低内陆生境盐地碱蓬根冠比。上述结果表明,低氮条件下潮间带生境盐地碱蓬具有较高的NO~-_3储存能力,在环境持续氮素缺乏时具有较高的NO~-_3-N再利用能力,能更好地维持氮代谢以及光合性能。说明潮间带生境盐地碱蓬能更好地适应低氮生境。     

廉州湾滨海湿地潮间带大型底栖动物群落次级生产力

于2011年1月、4月、7月和10月开展广西廉州湾的裸滩、红树林和茳芏(Cyperus malaccensis)盐沼3种湿地生境类型的潮间带大型底栖动物群落季节动态调查,采用Brey 经验公式估算各生境次级生产力.结果表明:共采集到潮间带大型底栖动物8门156种,其中裸滩生境有136种,红树林生境85种,盐沼生境29种;站位平均种数为裸滩9.5±4.8种,红树林9.5±3.9种,盐沼5.9±1.9种,同时,各类群占总种数比例大小规律一致,为软体动物门＞节肢动物门＞环节动物门＞脊索动物门＞其他;盐沼生境大型底栖动物群落结构变化较小,宁波泥蟹(Ilyoplax ningpoensis)优势很明显,随着水体盐度上升,红树林和裸滩优势种由适应低盐环境向适应高盐环境的种类变化;廉州湾潮间带大型底栖动物群落的次级生产力平均为15.88 g·m-2·a-1,裸滩、红树林和盐沼生境分别为16.16、9.97、3.88g·m-2 ·a-1;P/B值平均为0.70,3种生境分别为盐沼1.02,裸滩0.70,红树林0.65;廉州湾潮间带大型底栖动物年湿质量生产量为14623 t.水体盐度和植被类型是影响廉州湾潮间带大型底栖动物群落结构的优势种群以致次级生产力的空间分布变化的主要因素.