光照变化对海菖蒲生长及生理特性的影响

来源 :海南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hnxmyuandong
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
海草生态系统作为重要的蓝碳生态系统,是全球重要的碳库。然而,自20世纪以来,海草生态系统的年退化率达到了7%,其生长与分布遭受严重的威胁。自然因素的影响和人类活动的干扰被认为是造成海草生态系统退化与消失的双重因素,其中,人类活动干扰引起的水体透光率降低被认为是导致海草生态系统退化的主要原因之一。我国对海草的研究起步较晚,同其他生态系统研究相比不够完善,关于特定海草生态系统的周年生长情况及其对环境因子的响应研究相对欠缺。因此,本研究选取海南省黎安港海草保护区中的优势海草种—海菖蒲(Enhalus acoroides)作为研究对象,对其生长动态及其海草床表层沉积物进行季节性的监测调查,分析各项指标在不同时间的差异与环境变化的关系,以期了解海菖蒲的生长特征和生态习性。另外,通过原位搭建遮光棚模拟水体透光率降低的不同水平,研究不同光照强度随着时间的变化对海菖蒲生态系统的影响,分析其生长及生理生态指标对光照环境变化的响应规律,以期为海草生态系统的保护和恢复提供参考依据。主要的研究结果如下:(1)海菖蒲的叶长、叶宽和叶片数均在夏季达到最大值,分别为54.98 cm,1.85 cm和6.63片·株-1,而其茎长则在冬季达到最大值,为8.77 cm。植株密度在整个调查期间无显著性差异,夏季达到最大值,为199.11株·m-2,最小值出现在春季,为160.00株·m-2,平均密度为180.00株·m-2。冬季、春季和夏季的生物量显著高于秋季的生物量,平均值为1011.39 g·m-2。其中,夏季和冬季是海菖蒲生长的适宜季节。海菖蒲各组织部位的元素含量均为夏季较高,秋季较低,这与其在整个调查期间生长变化的趋势一致。海草床沉积物的平均C含量远高于无植被覆盖区,表明该海草床沉积物具有较高的储碳潜力。(2)海菖蒲的形态特征在遮光处理下呈现不同程度的降低趋势,随着遮光时间的延长,这些形态特征的减小幅度增大,光照减少显著抑制了海菖蒲的生长。短期的遮光处理仅造成地上部分生物量的损失,长期的遮光处理使地下部分生物量较全光照处理显著减少。从分配比例来看,光照减少导致海菖蒲地下部分的生物量占个体总生物量的比例有所增加,这将有利于根茎部分的生长,提高自身在弱光环境下的生存能力。在整个遮光时期,海菖蒲叶片的光合色素含量均低于全光照处理组,叶绿素a/b值随着遮光强度的增加逐渐减小。光照强度降低会影响海草叶绿素的合成,从而抑制其光合作用。海菖蒲叶片部分的非结构性碳水化合物含量受光照环境变化的影响较小,但其根茎部分的非结构性碳水化合物含量随着遮光强度的增加显著减少。海草能够在光照胁迫环境下存活的时间长短与其储存碳水化合物的能力有关,通过对组织内部碳水化合物的调节来维持自身在胁迫环境下的生存。海菖蒲各组织的C含量与其通过光合作用积累的有机物质密切相关,光照减少显著降低了其叶片和根茎部分的C含量,但由于生长速率减慢,叶片部分的N、P含量因无法用于生长而有所积累,从而引起叶片部分C:N、C:P和N:P的显著减小,根茎部分的N、P含量及其化学计量特征受光照环境变化的影响较小。恢复光照后,原先经历重度遮光处理的海菖蒲其形态特征没有明显恢复,但中度遮光组的海菖蒲其叶片形态较遮光时期有所增大,光合色素含量、非结构性碳水化合物含量和各组织元素等也均呈现不同程度的增加趋势,说明适宜的光照环境能够缓解前期遮光对海菖蒲产生的负面影响,但重度的光照胁迫可能对其光合结构产生了破坏性的影响,即使胁迫消除也难以在短期内恢复。综上所述,海草可以通过改变各组织部位对生物量、非结构性碳水化合物含量和元素含量等的分配与利用以适应外界较低的光照环境。但长期的光照减少会抑制海草的生长,造成海草生态系统的退化与消失。在全球变化的背景下,提高公众对海草生态系统的保护意识,加强对海草生态系统的保护和恢复已经刻不容缓。
其他文献
在异质生境中,功能性状的种内变异有助于植物对环境的适应,进而影响种群更新、群落构建和生态系统过程。然而,大多数有关叶功能性状的研究多集中于物种水平,且聚焦于植物冠层表面阳生叶片,忽略了叶片性状的种内变异和不同冠层梯度生境差异对叶片的影响,这可能限制了基于植物功能性状的动态全球植被模型预测植被响应未来环境变化结果的准确性。因此,本研究以西双版纳热带植物园内的常见榕属植物斜叶榕(Ficus tinct
学位
附生植物对于维持热带森林生态系统生物多样性、水分平衡、养分循环和为动物提供食物和庇护场所等具有重要作用,但其对附生环境要求极为严格,对环境变化极为敏感,因而自身、生境受到破坏后易导致濒危且很难恢复。其中附生兰是一类具有重要生态价值和经济价值的附生植物。研究附生兰的空间分布特征对于其生境保护和植株繁育具有重要的理论和现实意义。本研究调查了海南鹦哥岭保护区附生兰的资源状况,分析了其空间分布特征,采用B
学位
好氧颗粒污泥作为一种由细菌自絮凝形成的特殊生物聚合体,其具有结构紧凑、高沉降性和生物活性强等优势。好氧颗粒的快速形成是污水处理领域的热点之一,然而利用活性炭作为载体诱导污泥颗粒化快速形成机制的研究尚缺乏。研究中利用槟榔废弃物与城市污水厂剩余污泥为原料制备了污泥基活性炭,优化了制备条件,通过负载FeCl3,实现活性炭的正电化;利用制备活性炭作为内核,快速诱导出低碳源污水中好氧颗粒污泥的形成,并研究了
学位
海南热带雨林国家公园是我国首批正式设立的国家公园之一,是海南岛和我国南方重要的生态屏障。与其他国家公园不同,海南热带雨林国家公园内分布着多条国道、省道,以及一条高速公路(G9811)。道路、车流及路面径流等产生的生境隔离效应、重金属污染等可能通过长期积累影响到生态系统完整性和原真性。本文选取2000年、2010年、2019年(高速公路运营后)的道路分布与土地利用数据,运用缓冲区分析法来探究高速公路
学位
农膜具有保温、防潮、水土保持和防虫等功能,可有效提高农作物产量和品质。其中聚乙烯(PE)是中国目前使用最广泛的农膜类型,其分子结构稳定,可在土壤中残留200-400年,导致塑料碎片的逐年积累。据报道,在土壤中残留的塑料碎片会破坏土壤结构和养分循环,威胁土壤作物、微生物和动物生长。面对复杂的农业生态系统,大部分研究当前仍集中在塑料碎片在室内数天或数周内对单一环境因素的影响,塑料碎片的环境影响与作用机
学位
内分泌干扰物(EDCs)是一类具有潜在危害的毒性物质,在各种地表水、处理厂的污水、甚至是蔬菜水果和饮用水中均有检测到EDCs的存在,严重影响生物和生态环境的健康。传统的处理方法并不能完全将EDCs从环境中去除,因此急需开发高效、经济、安全的EDCs处理技术。光催化具有能耗低、非选择性矿化、反应条件温和的优点,适用于水中EDCs的去除。其中铋基光催化剂因独特的层状结构,在光照下具有良好的光催化活性,
学位
建党是李大钊穷极一生的事业,李大钊建党思想是李大钊在继承马克思、恩格斯、列宁无产阶级建党理论的基础上,不断与中国的革命实践相结合,形成的关于中国化的马克思主义政党创建的重要理论成果。李大钊建党思想根植于他所处在中国与世界历史的进程逐渐一体化的时代。国际上,资本主义由全球化扩张进入帝国主义阶段,帝国主义国家内部以及彼此之间的矛盾冲突引爆第一次世界大战,十月革命的胜利却在此时揭开了世界无产阶级革命的序
学位
新航路的开辟,使得以国别和种族为主的区域历史,逐渐演化为相互交流、影响和融合的世界历史,世界上各个大陆之间的孤立状态已经被打破,整个世界开始变得紧密地联系在一起。随着资本主义大工业的出现和向世界范围内的扩张,使竞争普遍化,跨区域、跨民族、跨国家的交往成为必然。世界各个国家在经济上、政治上、文化上才真正有了密切的联系,人类历史才真正成为世界历史。经济全球化是世界历史发展的新阶段。经济全球化对世界经济
学位
工业的快速发展促进了经济的快速发展,但随之而来的环境污染也引起了人类的重视,重金属污染就是其中不容小觑的一环。重金属镉是一种生物非必需的剧毒金属元素,常常通过食物链在生物体内富集,最终导致器官损害和癌症。而在所有的修复方法中,微生物修复法因为其资源丰富,经济实用,高效环保等优点,逐渐成为最热门的修复方法之一。本研究从被污染的废弃金矿矿区土壤中分离鉴定耐镉细菌,对比生长状态和非生长状态(活细胞和死细
学位
近年来,在海洋天然产物研究中海洋动物共附生真菌提供了大量结构新颖的活性化合物,且越来越多的研究结果表明海洋动物来源的天然产物并非由动物本身产生,而是其共附生微生物的产物。海洋动物共附生真菌在寻找结构新颖的药物先导化合物中具有巨大潜力。本次研究在前期研究基础上,对两株中国南海红口螺(Strombus luhuanus Linnaeus)共附生真菌WP-26和WP-13的次级代谢产物及其生物活性进行研
学位