无瓣海桑和海莲次生木质部的生态解剖学研究

来源 :福建农林大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:q418004922
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为了揭示土壤理化因子在时间序列上的变动对红树植物次生木质部结构产生的影响,本研究以海桑科无瓣海桑(Sonneratia apetala)和红树科海莲(Bruguiera sexangula)为材料,在光学显微镜和扫描电镜及相关的测量软件下观测一年内不同时间段两种红树植物次生木质部的解剖结构特征,并测定其对应的土壤理化因子,进而探讨这两种红树植物次生木质部结构的年内变动及适应意义。主要研究结果如下:  1.一年内不同时间段的无瓣海桑和海莲在光学显微镜和扫描电镜下能观察到宽窄不一的管孔,射线细胞具有淀粉粒,纹孔分布有多种类型的附物,依据结构-功能解剖学相关研究,这些特化结构可能是红树植物在高盐生境下水分输导安全性和有效性的重要保证。  2.为揭示无瓣海桑和海莲次生木质部的数量解剖特征随土壤理化因子年内变动而变化的适应机制,在光镜下观察无瓣海桑和海莲生长轮的特点,界定了其采样枝条一年内11个不同连续时间段新“生长层”,观测了11个不同连续时间段新“生长层”的19项数量解剖特征,并测定11个不同连续时间段新“生长层”形成阶段对应的土壤理化因子数量特征,运用典型相关的统计方法探讨两种红树植物与土壤理化因子之间的相关性。  (1)将无瓣海桑一年内11个不同连续时间段次生木质部数量解剖特征与其对应的13项土壤理化因子指标进行典型相关分析,结果表明,随着土壤Na+和全盐量(TSC)升高,土壤Cl-和K+含量降低,导管聚合度、射线平均面积和射线面积比率呈增大趋势,管孔弦向直径呈减小趋势。生境土壤盐度越高,水分输导的安全性下降,管孔弦向直径减小,导管分子趋于“小型化”,导管聚合度增大,植物拥有更多数量的复管孔和管孔团,两者都具有增进水分输导安全性的作用。在高盐生境中随着土壤Cl-和K+含量降低,射线平均面积和射线面积比率呈增大趋势,射线细胞内淀粉水解产物有助于导管栓塞的修复,射线数量解剖特征随土壤理化因子的变动可能是无瓣海桑在高盐生境下促进水分上升的另一结构适应途径。随着土壤全盐量(TSC)升高,土壤pH、Cl-、Fe3+和Mg2+含量的降低,纤维壁厚和射线宽度呈增大趋势,无瓣海桑机械组织和贮藏组织增强。随着土壤Fe3+、Cl-、Mg2+、K+、Zn2+和土壤全盐量(TSC)升高,土壤Na+含量的降低,导管密度(PD)呈增大趋势,在高盐生境下导管密度大的植物有利于减少和防止导管栓塞现象的产生,提高水分输导的安全性,且有利于提高水分输导的效率。  (2)将海莲一年内11个不同连续时间段次生木质部数量解剖特征与其对应的13项土壤理化因子指标进行典型相关分析,结果表明,随着土壤Mg2+和pH的升高,射线高、导管分子长度和单孔率均呈减小趋势,导管分子长度越短,水分输导效率越高,单孔率减小说明海莲具有更高的复孔率,有利于提高水分输导的安全性;随着土壤Mn2+和Na+含量的升高,管孔径向直径和射线高呈减小趋势,管孔径向直径减小使导管分子趋于“小型化”,有利于防止栓塞现象的产生,提高水分输导的安全性。  3.为揭示无瓣海桑和海莲次生木质部附物纹孔数量解剖特征随土壤理化因子年内动态变动的变化,分别测定一年内不同月份两种红树植物次生木质部附物纹孔的14项数量解剖特征及对应时间的13项土壤理化因子指标,运用逐步回归分析来探讨两种红树植物土壤理化因子的关系。逐步回归分析表明:(1)随着土壤Na+含量的提高,无瓣海桑纹孔口面积百分比呈减少趋势;随着土壤K+含量的提高,纹孔室附物频率呈减少趋势;随着土壤土壤K+与Cl-含量的提高,内纹孔口附物频率呈增大趋势。根据附物纹孔的功能推测,在一定程度上纹孔口面积百分比和纹孔室附物频率减小可能不利于水分输导的安全性,因试验的局限性,其完整的机理和生态适应机制有待进一步研究。(2)随着土壤全氮含量的提高,海莲内纹孔口长轴直径(LAIA)和内纹孔口面积(IPA)呈减少趋势。根据附物纹孔的功能推测,在一定程度上内纹孔口增大有利于水分的横向运输,因试验的局限性,其完整的机理和生态适应机制有待进一步研究。
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