两种海草植物与土壤的关系及其叶片不同发育阶段元素含量和热值的研究

论文摘要

本文研究广西北海主要海草场(古城岭海草场、竹林海草场、榕根山海草场和北暮盐场海草场)的海草生物量和群落结构,探讨广西海草优势种日本大叶藻(Zostera japonica Aschers.et Graebn.)和喜盐草(Halophilaovalis(R.Br.)Hook.)生物量和群落结构的规律及两种海草生物量和群落结构之间的差异。结果表明:(1)日本大叶藻地下部分生物量、地上部分生物量与地下部分生物量之比、物种生物量在各海草场之间无显著的差异,而地上部分高度在各海草场之间具有显著的差异性;(2)在各海草场之间,喜盐草地上部分生物量和地上部分高度无显著的差异,地下部分生物量和物种生物量存在显著的差异,地上部分生物量与地下部分生物量之比具有极显著的差异;(3)日本大叶藻地上部分生物量与地下部分生物量之比极显著小于喜盐草的,而日本大叶藻地上部分生物量、地下部分生物量、物种生物量显著大于喜盐草的;(4)以日本大叶藻为优势种的海草场的海草总生物量无显著的差别,但显著大于以喜盐草为优势种的海草场的;(5)日本大叶藻地上部分高度与海草总生物量存在极显著相关。本文研究广西北海主要海草场的土壤元素含量的规律及其与海草生物量和海草地上部分高度之间的关系。结果表明:(1)广西北海主要海草场土壤之间Cd、Cr含量和N:P无显著差别,有机碳、总磷、Fe:Mn呈显著差异,而总氮、Ca、Mg、Fe、Mn、As、Cu、Pb、Zn含量和C:N:P差异性因海草场而异。(2)海草场土壤中有机碳、总磷、Mg、Fe、Mn含量和Fe:Mn因海草场的优势种改变而发生变化,而有Cd、Cr含量和N:P与海草场优势种无关。(3)日本大叶藻地上生物量,物种生物量和地上部分高度与海草场土壤元素含量存在的相关性,地下部分生物量与土壤元素含量无关。喜盐草物种生物量及其分配与海草场土壤元素含量存在的相关性,地上部分高度与海草场土壤元素含量无关。本文研究日本大叶藻各器官的元素含量及在同发育阶段中叶片元素含量的动态。结果表明:(1)日本大叶藻各器官常量元素含量Ca＞Mg＞总氮＞总磷＞Fe和Mn,微量元素含量Zn＞Cu＞Cr＞As＞Pb和Cd。(2)日本大叶藻元素含量与土壤元素含量相关性不显著。(3)日本大叶藻对P为很强富集,对Ca、Mg、Cu和Zn为弱富集,对N、As、Cr、Fe、Pb、Cd和Mn弱摄取。(4)日本大叶藻叶片在生长发育过程(幼叶——成熟叶——衰老叶)中,N:P、Ca、Mg、Fe、Mn、As和Cd含量升高;总氮、总磷、Zn和Cu含量下降;Cr含量下降后又升高。(5)日本大叶藻叶片衰老过程中对N、P、Cu和Zn为正转移,而对Ca、Mg、Fe、Mn、As、Pb、Cr和Cd为负转移。土壤元素含量及绿叶营养元素含量对营养转移影响很小。本文对日本大叶藻根状茎和不同发育阶段叶片的灰分含量、干质量热值与去灰分热值的含量和变化动态以及灰分含量、干质量热值与去灰分热值与元素的相关性进行了初步研究。结果表明:(1)随着日本大叶藻叶片的发育(从幼叶——成熟叶——老叶),灰分含量有升高的趋势,干质量热值和去灰分热值有下降的趋势,但这些趋势不明显;(2)根状茎的灰分含量和去灰分热值大于叶片的灰分含量和去灰分热值,但差异不明显,根状茎的干质量热值与叶片的干质量热值无明显的区别;(3)日本大叶藻叶片的干质量热值与灰分含量具有极显著的线性相关,衰老叶及叶片和根状茎的总体的干质量热值与灰分含量具有显著的线性相关,而幼叶、成熟叶和根状茎的干质量热值与灰分含量无显著的线性相关性;(4)日本大叶藻的灰分、干质量热值和去灰分热值与元素的相关性因叶片的发育和器官的不同而存在明显的差异。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 中国的海草资源及其生态学研究
• 1.1 前言
• 1.2 中国海草的种类及日本大叶藻和喜盐草的形态描述
• 1.3 分布
• 1.3.1 海草水平分布
• 1.3.2 海草垂直分布
• 1.4 海草生态学研究
• 1.4.1 中国海草群落
• 1.4.2 海草场的营养循环
• 1.4.3 同位素在海草生态学中的应用研究
• 1.4.4 海草遗存多样性的研究
• 1.4.5 海草污染生态学的研究
• 1.4.6 海草生物量和初级生产力的研究进展
• 1.4.7 重点区域的研究成果
• 1.5 问题和展望
• 1.6 研究意义
• 第二章 研究地的自然概况
• 2.1 地理位置
• 2.2 自然概况
• 2.2.1 海岸与滩涂
• 2.2.2 气候
• 2.2.3 水文
• 2.2.4 潮间带生物
• 2.3 海草场群落情况
• 第三章 广西北海主要海草场群落结构的特点
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 样方设置方法
• 3.1.2 野外海草群落调查及采样方法
• 3.1.3 海草群落实验室测量方法
• 3.1.4 统计分析和质量控制
• 3.2 结果
• 3.2.1 海草种类、覆盖度及附生生物丰度
• 3.2.2 生物量
• 3.2.3 地上部分高度
• 3.3 分析与讨论
• 3.3.1 生物量的比较
• 3.3.2 地上部分高度的比较
• 3.3.3 广西北海主要海草场与世界其他海草场的比较
• 3.3.4 海草地上部分高度与生物量的相关性
• 3.4 小结
• 第四章 广西北海主要海草场内土壤的特点
• 4.1 概述
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 样方设置方法
• 4.2.2 野外土壤采样方法及海草场基本环境数据的测定
• 4.2.3 海草场土壤处理方法
• 4.2.4 海草场土壤中元素检测方法
• 4.2.5 统计分析和质量控制
• 4.3 结果
• 4.3.1 土壤物理性质
• 4.3.2 土壤元素含量
• 4.4 分析与讨论
• 4.4.1 广西北海主要海草场土壤元素含量的差异
• 4.4.2 海草场土壤环境质量状况评价
• 4.4.3 海草群落结构与土壤状况的关系
• 4.5 小结
• 第五章 日本大叶藻中元素含量及其动态变化的特征
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 样方设置方法
• 5.1.2 海草野外采样方法
• 5.1.3 日本大叶藻分样方法
• 5.1.4 海草元素检测方法
• 5.1.5 统计分析和质量控制
• 5.2 结果
• 5.2.1 常量元素
• 5.2.2 微量元素
• 5.3 分析与讨论
• 5.3.1 日本大叶藻及其各器官中元素含量
• 5.3.2 日本大叶藻及其各器官中元素含量与土壤元素含量间的关系
• 5.3.3 日本大叶藻及其各器官对土壤元素的富集
• 5.3.4 日本大叶藻不同发育阶段叶片中元素的动态变化规律
• 5.3.5 日本大叶藻叶片衰老过程中营养转移的研究
• 5.4 小结
• 第六章 日本大叶藻热值的规律
• 6.1 概述
• 6.2 材料与方法
• 6.2.1 样方设置方法
• 6.2.2 海草野外采样方法
• 6.2.3 海草分样方法
• 6.2.4 海草热值测量方法
• 6.2.5 统计分析和质量控制
• 6.3 结果
• 6.3.1 数据处理
• 6.3.2 灰分含量和热值
• 6.4 分析与讨论
• 6.4.1 日本大叶藻不同发育阶段叶片的热值的动态变化
• 6.4.2 干质量热值与灰分含量的关系
• 6.4.3 热值与元素含量的关系
• 6.4.4 海草与其他生物热值含量的比较
• 6.5 小结
• 参考文献
• 附图
• 致谢
• 攻读学位期间发表论文情况