海南红树林植物区系与耐盐生物学研究

论文摘要

红树林是指热带海岸潮间带的木本植物群落。在我国,海南岛红树林虽然物种最多,面积最大,但绝大多数群落为次生林或次生灌丛;红树林现状很严峻。红树林不仅是重要的林业资源;也拥有丰富的药用植物资源。红树林也是海洋生物饵料资源和湿地鸟类的栖息地;更是海岸、堤防的天然保护屏障。为此,本研究对海南岛红树林植物区系的组成与特征进行了研究;同时,对部分红树植物叶的主要矿质元素和叶绿素含量进行了测定,以探索叶片盐积累对叶绿素和叶片形态结构的影响。并且对红树植物形态学研究目前较薄弱的领域如幼根（吸收根）组织结构、盐腺以外的外分泌结构进行了研究,以便掌握红树植物幼根与叶耐盐的组织、结构和形态特征。主要研究结果如下:1.经近几年对海南岛红树林植物区系多次认真的调查、研究发现,海南红树林植物有151种,隶属118属46科,其中真红树32（含6个外来种）,半红树31种和伴生种88个;区系特征为亚洲红树林区系的北缘特征。本研究首次系统地从科、属、种水平分析了该区系的组成与特征。本区系与热带美洲共有卤蕨和老鼠簕 2个真红树植物;说明新、旧热带大陆共有真红树。2.海南红树林自然资源日益减少,红树林宜林滩涂仍不断地被占用,市政建设挤占红树林地的破坏从未间断;生态系统的恢复与重建的任务十分艰巨。3.本研究发现半红树许树与其它红树植物一样,都相当耐盐,Na、Cl等元素的含量（%干重）在盐水育许树叶中依次为3.74%、1.277%,分别为淡水生长许树叶中Na（0.19%）、Cl（1.007%）元素含量的19.7倍和1.3倍。虽然叶中盐含量受物种影响,明显受生境基质盐浓度和叶龄影响大。为了适应叶中高Na盐（3.74%）的积累,盐水培养许树的气孔频度（115.7个/mm2）也比淡水条件的气孔频度（163.5个/mm2）减少29.3%,以减少水的蒸腾作用而适应其盐水生境;同时也减少了一些依靠蒸腾力而被动吸收的矿质元素在叶中的积累,如Ca++减少了约61.3%。许树叶中高Na盐的积累使其叶绿素锐减,盐水育许树的叶绿素Ca、Cb与Ca+b比淡水条件下的Ca、Cb与Ca+b分别减少了53.75%、44.35%和51.37%;但为了适应海边的强光照的阳生生境,其Ca/Cb仍为2.44,表现出其对环境的适应。上述许树对盐水生境适应的生物学特性研究尚无前人报道。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1. 引言
• 1.1 红树林含义、分布和生态功能
• 1.1.1 红树林含义与分布
• 1.1.2 红树林生态功能
• 1.2 国内外红树林研究动态
• 1.2.1 红树林植物区系的起源
• 1.2.2 生态适应的组织学与形态结构的研究
• 1.2.3 高盐条件下的生理适应
• 1.2.4 抗寒性生理、传粉生物学
• 1.2.5 分子水平研究
• 1.2.6 染色体、细胞学研究
• 1.2.7 分子育种与抗盐基因分离
• 1.2.8 生态系统恢复、重建与保护
• 1.3 研究综述小结
• 1.4 本研究的内容与目的、意义
• 1.4.1 本研究的内容
• 1.4.2 本研究目的、意义
• 2. 研究材料与方法
• 2.1 本研究的技术路线
• 2.2 海南岛红树林植物区系研究材料与方法
• 2.2.1 研究材料
• 2.2.2 研究方法
• 2.3 红树植物耐盐生物学研究材料与方法
• 2.3.1 研究材料
• 2.3.1.1 植物材料
• 2.3.1.2 主要试剂与药品
• 2.3.1.3 主要的实验仪器与用具
• 2.3.2 研究方法
• 2.3.2.1 原子吸收分光光度法（劳家柽，1998）、凯氏定氮法（袁晓华，1983）等方法测定矿质元素
• 2.3.2.2 分光光度计法测定叶绿素a、b 含量
• 2.3.2.3 石蜡切片法（Paraffin method）
• 2.3.2.4 组织分离制片法—叶表皮制片（临时制片）
• 3. 结果与分析
• 3.1 海南红树林植物区系研究
• 3.1.1 海南红树林植物区系组成与分析
• 3.1.1.1 科的区系组成与分析
• 3.1.1.2 属、种的区系组成与分析
• 3.1.2 海南红树林植物区系特征与分析
• 3.1.2.1 热带性质、北缘特征
• 3.1.2.2 物种相对丰富，特有成分贫乏
• 3.1.2.3 联系广泛，交流频繁
• 3.1.3 海南红树林的困境
• 3.2 红树植物耐盐生物学研究
• 3.2.1 主要矿质元素与叶绿素含量测定
• 3.2.1.1 主要矿质元素测定
• 3.2.1.2 叶绿素 Ca、Cb 和 Ca+b 测定
• 3.2.2 红树植物耐盐形态学、解剖学研究
• 3.2.2.1 红树植物幼根表皮和皮层耐盐组织学特征
• 3.2.2.1.1 根表皮角质层（epidermal cuticle）
• 3.2.2.1.2 外皮层（exodermis）
• 3.2.2.1.3 下皮层（subepidermis）
• 3.2.2.1.4 内皮层（endodermis）
• 3.2.2.1.4.1 内皮层细胞特征
• 3.2.2.1.4.2 内皮层通道细胞数量之分化
• 3.2.2.2 叶片耐盐形态学、解剖学特征
• 3.2.2.2.1 气孔频度与大小
• 3.2.2.2.2 叶片、角质层厚度
• 3.2.2.2.3 红树植物外分泌结构
• 3.2.2.2.4 叶肉分化
• 4. 讨论
• 4.1 种的泛热带分布成分
• 4.2 幼根皮层耐盐的组织结构
• 4.3 叶片的组织结构与植物耐盐性
• 4.4 许树盐土的生物学适应
• 5. 结论
• 文献参考
• 附表1：海南岛红树林植物（包括真红树、半红树和伴生种）
• 彩图版1
• 彩图版2
• 彩图版3
• 主要业绩
• 致谢
• 详细简要