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红树植物叶片凋落物淋溶液及其植物多酚对桐花树胚轴萌发和幼苗生长的影响

陈晓霞  
【摘要】:秋茄+桐花树+白骨壤群落是常见的红树林混生群落,群落内红树植物的相互作用以及一种红树对另一种红树植物胚轴萌发和生长的影响鲜有报道。红树植物富含植物多酚,关于植物多酚在红树植物种间作用中的效应尚不清楚。本研究采用野外调查与室内控制实验结合的方法,旨在评估红树植物叶片凋落物淋溶液(秋茄和白骨壤)及其植物多酚(纯化自秋茄叶片凋落物淋溶液)对桐花树胚轴萌发及生长的影响。野外调查采用样方法(3个5 m×5 m的样方,每个样方内再设3个1 m×1 m的小区),对福田红树林保护区内3个秋茄+桐花树+白骨壤群落内桐花树幼苗及林下红树植物叶片凋落物进行调查研究;室内控制实验:纯化自秋茄叶片凋落物淋溶液的植物多酚用10 ppt人工海水稀释成5个浓度(0,10,100,200和600 mg L-1),秋茄和白骨壤叶片凋落物淋溶液分别用10ppt人工海水稀释成5个浓度(0,2,10,20和50 g L-1),利用以上不同处理液分别培育桐花树胚轴,每个处理设置3个重复,培育3个月。另外开展模拟凋落物淋溶过程的实验,将秋茄、桐花树、白骨壤和无瓣海桑叶片凋落物置于人工海水中浸泡,在摇床上淋溶9 d。得到如下结果:1.群落林地内散布大量凋落物,以秋茄叶片凋落物为主,3个样方的小区内少有桐花树小苗的分布,分别共有8,3,1株。小苗主要分布在桐花树灌丛周围,平均苗高约为0.18 m,展开的叶片为2~6片。2.随着植物多酚(缩合单宁)浓度的升高,桐花树胚轴的萌发和幼苗的生长逐渐受到抑制,尤其当浓度大于200 mg L-1时。高浓度的植物多酚使根扭曲、短小、灼伤、呈黑褐色。桐花树幼苗的芽对植物多酚的敏感性比根强。另外,低浓度的植物多酚对桐花树胚轴的萌发和幼苗的生长起促进作用。当浓度为10 mg L-1时,根长度及生物量、叶片展开数及生物量的均受到促进作用;当浓度在100 mg L-1以下时,茎长度及生物量、营养根发根数均受到促进作用。总体而言,植物多酚对桐花树胚轴的萌发和幼苗的生长的影响表现为“低促高抑”。3.淋溶液对桐花树胚轴的萌发和幼苗的生长的总体效应比纯化植物多酚的复杂。随着秋茄和白骨壤叶片凋落物淋溶液浓度的升高,桐花树胚轴的萌发率逐渐降低。秋茄和白骨壤淋溶液处理组的桐花树胚轴最终萌苗率开始受到抑制的淋溶液浓度分别为:白骨壤10 g L-1和秋茄20 g L-1,但二者最终萌根率分别在各个浓度下相等。不同淋溶液在不同浓度下对幼苗生长(根、茎和叶的生物量,根长和茎高、发根数和叶片展开数)有促进、有抑制,当起促进作用时,秋茄淋溶液促进程度比白骨壤强;当起抑制作用时,秋茄淋溶液抑制程度也比白骨壤强。4.秋茄叶片凋落物淋溶液及其纯化植物多酚对桐花树胚轴萌发和幼苗生长指标进行对比,发现除了缩合单宁,秋茄叶片淋溶液中的总酚、总氮、氨氮、硝态氮、总碳、总有机碳、p H均不抑制桐花树胚轴的萌发和幼苗的生长。但秋茄叶片凋落物淋溶液对桐花树胚轴萌发和幼苗生长的影响与纯化植物多酚的存在一定差别,推测淋溶液中还有其他未知的组分影响了桐花树胚轴的萌发和幼苗的生长,需进一步研究。5.4种红树植物叶片凋落物淋溶液中缩合单宁、总酚浓度随淋溶时间的变化均为先升后降的趋势。红树植物叶片凋落物的质量、总酚和缩合单宁在淋溶后均有大量的损失。秋茄和桐花树叶片中的结合态缩合单宁含量大幅增加,推测淋溶液中可溶性缩合单宁的转化途径之一是与叶片中的蛋白质、纤维素等结合成结合态缩合单宁,但无瓣海桑的结合态缩合单宁未增反减,具体原因需进一步研究确定。


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