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单宁是植物体内重要的次生代谢物质,对植物的抗逆性具有重要作用。而氮磷是限制植物初级生产力的重要营养元素。无瓣海桑(Sonneratiaapetala)作为红树植物外来种,引种到我国后得到大面积种植。本文以广东湛江高桥无瓣海桑林为研究对象,分析了不同组分的单宁含量及其叶片单宁的季节动态,利用MALDI—TOFMS对成熟叶片纯化单宁的化学结构进行分析,并探讨了无瓣海桑叶片氮、磷含量的季节动态以及单宁和氮之间的相关性。研究结果表明:
1.无瓣海桑不同组分(叶片、树皮、根、果)总酚含量在127.73±3.80~359.54±63.28mg·g—1之间,其中树皮的总酚含量最高,而花的含量最低,叶的总酚含量也较高,在不同发育阶段叶片中差异不显著。可溶性缩合单宁在花中的含量也最低(17.56±2.61mg·g—1),但在果和树皮中最高(276.48±9.62mg·g—1和254.71±5.62mg·g—1)。蛋白质结合能力在叶片和果较高,而在根中最低。
2.经MALDI—TOF质谱分析显示,无瓣海桑成熟叶片纯化单宁是以葡萄糖分子和桔酰基为基本结构单元的水解单宁,其中梧酰基通过与葡萄糖或另一份子桔酰基脱水形成的共价键相连。
3.无瓣海桑成熟叶的总酚含量在各季节均高于衰老叶。成熟叶和衰老叶的总酚含量季节变化规律相似,均是春季总酚含量最高,秋季最低。
无瓣海桑成熟叶和衰老叶的可溶性缩合单宁含量在各季节变化规律一致:衰老叶>成熟叶。衰老叶的可溶性缩合单宁含量在秋季最高为288.95±1.61mg·g—1;春季最低133.76±14.48mg·g—1。
无瓣海桑成熟叶和衰老叶的蛋白质结合能力的季节变化规律为冬季和夏季较高,秋季和春季较低。
4.无瓣海桑完好叶片中的氮、磷含量均表现为成熟叶>老叶,并且氮含量与磷含量具有相似的季节动态,其中成熟叶和衰老叶氮含量秋季最高,分别为14.79±0.50mg·g—1和6.02±0.13mg·g—1;磷最高值也出现在秋季,分别为1.26±0.03mg·g—1和0.68±0.02mg·g—1;而氮磷含量最低值均出现在春季,成熟叶和衰老叶中氮分别为9.28±0.46mg·g—1和2.82±0.63mg·g—1,磷分别为0.95±0.05mg·g—1和0.53±0.03mg·g—1。
在冬、春、夏季,虫害成熟叶中的氮平均含量低于完好成熟叶(P<0.05),而衰老叶中没有显著差异。
无瓣海桑成熟叶在各季节的氮磷比(N:P)介于8~13之间,均小于14,表明无瓣海桑群落存在一定程度的氮限制。各季节氮内吸收率(45%~80%)均高于磷内吸收率(40%~50%),表明氮限制促进了无瓣海桑对氮的内吸收。
5.在地表叶片分解过程中,无瓣海桑落叶总酚含量由222.42±17.06mg·g—1降至26.46±5.41mg·g—1,氮含量由3.18±0.49mg·g—1升至10.83±1.69mg·g—1;总酚与氮之间存在显著负相关:Y=-24.7787x+295.571(n=24,r=—0.825,P<0.01);单宁的蛋白质结合能力随着落叶的分解而逐渐降低。