3种红树植物次生木质部生态解剖学研究

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论文研究了马鞭草科(Verbenaceae)白骨壤(Aricennia marina),红树科(Rhizophoraceae)秋茄(Kandelia obovata)和紫金牛科(Myrsinaceae)桐花树(Aegiceras corniculata)3种红树植物次生木质部的生态解剖。主要研究结果如下:1.3种红树植物次生木质部的形态结构特征及生态适应意义:(1)应用光学显微镜、激光共聚焦显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜对植物次生木质部的形态结构进行了观察。结果表明3种红树植物次生木质部的形态结构具有生态适应意义。依据结构-功能解剖学的研究结果,三种红树植物射线细胞和分隔木纤维具淀粉粒,附物呈多样性附物纹孔,管壁增厚(孔纹增厚、螺旋雕纹)管壁具疣等结构,均有利于提高水分的输导效率。生境选择压力相似,促使秋茄、桐花树、白骨壤三种木材结构朝增进水分输导安全性的方向发展,形成了较为相似的形态结构。(2)桐花树具明显的年轮,年轮的形成使得桐花树具有显著地宽窄导管分化,年轮分界位置可观察到薄壁细胞带和小型导管混杂,导致管孔密度变化明显。因此,年轮的形成和稳定性存在,对桐花树具有积极地生态学意义,有利于调节水分输导和物质分配。2.分别测量了三个样地7个种群18株秋茄、三个样地7个种群24株桐花树和三个样地13个种群32株白骨壤次生木质部29个指标和相关的5个土壤理化指标。根据偏相关分析和逐步回归分析结果,分析不同生境下的解剖数量特征与土壤理化因子的数量关系,并讨论了其生态适应意义,结果表明:(1)随着土壤Na+含量提高,秋茄次生木质部解剖数量特征,如管孔径向直径(RD)、管孔平均面积(PA)、管孔平均周长(PC)、50最大管孔平均面积(PA50)有逐渐增大的趋势。它们的回归方程分别为:YRD=20.680XNA++39.522(R=0.845,P=0.017), YPA=1514.963XNa++1102.432(R=0.817,P=0.025), YPC=61.322XNA++128.506(R=0.831,P=0.020)和YPA50=1750.615XNa++39.522(R=0.795,P=0.049)。随着土壤全盐量提高,管孔弦向直径(TD),50最大管孔弦向直径(TD50)和固定有效输导率(ESC)有逐渐增大的趋势。它们的回归方程分别为:YTD=1.262XTSQ+22.019(R=0.883,P=0.008),YTD50=1.314XTSQ+31.910(R=0.797,P=0.032)和YESC=0.331XTSQ-1.724(R=0.847, P=0.016)。分析结果表明,随着土壤Na+、土壤全盐量增高,秋茄次生木质部导管分子趋向于“大型化”,生境的选择促使导管趋向于水分输导的高效性,但仍受效率-安全权衡的制约。(2)随着土壤pH值和土壤全盐量的提高,桐花树射线平均面积(ARA)、射线高度(RH)和射线周长(ARC)有逐渐变大的趋势,回归方程分别为:YARA=23.999XpH值+5.581XTSQ+17.625(RpH值=0.000,PTSQ=0.004)和YRH=2.892XpH值+0.731XTSQ+30.641(Rp值=0.762,RTSQ=0.971,PpH值=0.007)。随着土壤全盐量的提高,纤维壁厚(FWT)有逐渐变大的趋势,回归方程为YFWT=-0.192XTSQ+7.447(R=0.883,P=0.009)。分析结果表明,土壤全盐量和pH值具有促进桐花树机械组织和贮藏组织均有减弱的趋势。此外,土壤全盐量促使纤维壁厚的增加。木射线由射线薄壁细胞组成,在木材次生木质部中发挥横向输导水分、养分作用。因此,随着土壤全盐量和pH值的增大,射线高度、面积和周长的增加,促使桐花树的次生木质部水分、养分的横向运输。(3)随着土壤Na+含量提高,白骨壤纤维长度有逐渐增长的趋势,回归方程为YFL=433.690XNa++407.230(R=0.566,P=0.044)。随着土壤有机质含量的提高,白骨壤50个最大管孔弦向直径(TD50)有逐渐增大的趋势,回归方程为YTD50=4.051XSOM+73.625(R=0.636,P=0.048)。随着土壤全盐量和的Cl-含量提高,导管壁厚有逐渐降低的趋势,回归方程为YVWT=-1.040XCl-0.085XTSQ+8.1861(RCl=0.716,RTSQ=0.834,PCl=0.011, PTSQ=0.001)。分析结果表明,随着生境Cl-、pH值的升高,白骨壤机械支持能力减弱。其次,有机质与50个最大管孔弦向直径(TD50)呈正相关,能够正向促进白骨壤宽窄两型导管的分化。有机质的增高,使白骨壤处于一个良好的生长环境,一方面促进大的导管分化有利于水分输导的效率,另一方面窄导管的存在可保证水分输导的安全性。这种特性对白骨壤的异地分布发挥了一定作用。3.红树植物对盐度的适应性广,可在热带亚热带沿海湿涝的盐地进行植物造景。
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