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红树植物繁殖体发育过程的能量变化


研究报告 Ρ ΕΠΟΡ ΤΣ

红树植物繁殖体发育过程的能量变化
林 鹏 吴世军 林益明

厦门大学生物学系

提要

探讨了桐花树 Α εγιχερ χορ ασ νιχυλ ατυ?) !秋茄 ( Κ ανδελ χανδελ !角果木 ( Χ ιοπσ ταγαλ ! ια ) ερ

) 海南东寨港 种红树植物繁殖体的热值大小不同 其中花的热值最高是桐 花的热值最低是木榄 为
?

海莲 ( Βρ υιερ σ υγ α εξανγ υλ 和木榄 ( Βρ υιερ γψ?νορ ηιζα) 种红树植物繁殖体的热值及其动态 α) υγ α ρ 结果表明 变化 ? 花树 为 果的热值最高是角果木 为 成 随着纬度的增加 桐花树各期繁殖体热值略

果的热值最低是木榄 为 熟胚轴的热值最低是桐花树 为 为提高 而秋茄则相反略为降低 ?

成熟胚轴的热值最高是角果木 为

随着繁殖体从花 !果至胚轴发育过程 热值逐渐降低 而

单个繁殖体的生物量及其能量贮量则随之提高 ? 关键词 红树植物 繁殖体 热值 能量

红树林是热带和亚热带海岸潮间带特有的木本 植物群落 ? 红树植物的繁殖具有特殊的方式 即胎生 现象≈ 种子在母树上的果实中发芽 从果中伸出形 成熟后从母树上脱落 插 成一个下垂的胚轴 种苗

入泥中即可生长成苗 若落入潮流中 也可随潮汐远 漂传播 ? 红树的胎生可分/ 显胎生0 和/ 隐胎生0 两种 若胚轴在母树上发育时突破果皮外显者称 / 显胎生0 若发育时果皮也随之生长 胚轴始终包于果皮之内 直至脱离母树落地吸水后膨胀才突破果皮者则称为 红树的胎生是适应特殊海岸滩涂生境的特 / 隐胎生0 ? 殊繁殖方式 是一个耗能和贮能的过程 也是红树种 在红树胎生与抗盐 群和群落得以繁衍和发展的基础 ? 方面已做了不少的工作≈ 但有关繁殖体能量的研 究 国内外尚未见报道 ? 本文研究了不同红树植物繁 殖体的能量差异 以及发育过程的能量动态变化 为 揭示红树胎生繁殖过程的能量特征 提供科学依据 ?

材料和方法
材料
年 月至 年 月采集桐花树
Α εγιχερ χορ ασ νιχυλ ατυ?) !秋茄 ( Κ ανδελ χανδελ !角果 ια )

木 ( Χ ιοπσ ταγαλ ! 海莲 ( Βρ υιερ σ ερ ) υγ α εξανγυλ 和木榄 α)
( Βρ υιερ γψ?νορ ηιζα) υγ α ρ

种红树植物的繁殖体花 ! 果 的果实 胚轴期定

和不同发育阶段的胎生胚轴 ? 其中 花期采集盛开的 花朵 果期采自花瓣脱落后 ? 度划分 见表 株采集不同发育阶段的胎生胚轴 按胚轴长度和成熟 并把胚轴与宿存果皮分开 ? 各样品 均进行 次采集测定 求平均值 ?

自然条件概况
样品采自海南省琼山县东寨港 省云霄县竹塔
β χ β χ β χ !福建

和龙海县浮宫



分析方法
国家自然科学基金资助项目 收稿日期 年 第 卷 第 期
2 2

红树林自然保护区 ? 实验点的气候类型 海南东寨港 为北热带海洋气候 福建省云霄竹塔和龙海县浮宫属 南亚热带海洋气候 ? 各样点的自然概况见表 ?
海洋科学 号?
2 2

修回日期

研究报告 Ρ ΕΠΟΡ ΤΣ 各样品经清洗后 另取小样于 测? 采用长沙仪器厂生产的 量计测定 每次取样 复 重复间允许误差在 ? 经
2 ε 下烘干

磨粉后待

高于海莲和木榄 发育成熟的胎生胚轴热值最高的是 角果木 两者相差 海莲 木榄 最低的是桐花树 大小顺序是角果木 秋茄 桐花树 其中角果木明显高于其余 个

热值 ε 下烘至衡重 求算含水量 ? 型微电脑氧弹式热 次重
?

左右 每个样品 ?

种 ? 这表明不同红树植物繁殖体的热值有一定的差 异 这与物种的特性及其生境对种的适宜度和组成的 物质成分有关 ? 从表 中也可以看出 海莲与木榄同 类繁殖体的热值差异很小 这与海莲与木榄有较近的 亲缘关系 同为木榄属 而具有相似的生理生态特性 有关 ? 桐花树的花有花蜜 因而热值较高 ?

结果与讨论
海南东寨港 种红树植物繁殖体的热值比较
海南东寨港同一生境的 从表 差 木 秋茄 海莲 中可以看出 种红树植物繁殖体 花 ! 果以及发育成熟的胎生胚轴的热值变化见表 ? 花热值最高的种类是桐花树 两者相 角果 最低的是木榄 花热值的大小顺序是桐花树

不同纬度生境桐花树和秋茄繁殖体的热值变化
海南琼山县东寨港
β χ β χ β χ ! 福建云霄县竹塔

木榄 其中桐花树略高于角果木和 两者相 桐花树 秋茄

和龙海县浮宫

个不同纬度地带

秋茄而明显高于海莲和木榄 果热值最高的是角果木 最低的是木榄 差 海莲 大小顺序是角果木

的红树林区的
?

个红树种类桐花树和秋茄的繁殖体

花 ! 果及发育成熟的胎生胚轴热值的测定结果见表 从表 可知 随着纬度的升高 桐花树繁殖体花 !

木榄 其中角果木略高于桐花树和秋茄而明显

果及成熟胚轴热值随之略微提高 如海南东寨港至福 建龙海浮宫 纬度北移
β 花热值增加

律因种类不同而不同 ? 这主要在于生境条件的综合影 响 导致植物组织器官的物质组成及能量累积的差
?

而秋茄则不同 随着纬度的升高 秋茄繁殖体花 !果及 成熟胚轴热值随之略为下降 如福建龙海浮宫秋茄花 比海南东寨港少
?这表明了 随着生境 纬

也有关于植物营养器官的热值随纬度变化而不同 异? 的报道 ? 年在研究热带植物叶的热 值时发现 热带植物叶热值存在着随纬度升高而上升 的趋势 尽管局部地区因小生境的影响而存在例外 ?
?

度 的不同 红树植物繁殖体热值略有差异 且变化规


研究报告 Ρ ΕΠΟΡ ΤΣ
? ? ∞ 等

年也指出极地冻原也存在这

成熟胚轴 已成为幼苗 的热值比花 !果的热值低 ? 这 是因为红树植物对特殊环境长期适应的结果 红树植 物的种子在母体上直接形成胎生胚轴 幼苗 在生长 发育过程中 果实内贮存的营养物质已开始消耗 而 纤维素等低能物质增加 同时 为适应海上漂流 在结 构上胚轴含有大量的气道 因而 成熟胚轴的热值较 低?

一现象 并认为这主要是因纬度的增加而温度下降 致使植物累积高能量的脂肪而使热值升高≈ ?林光辉 和林鹏 年在研究秋茄植物叶片热值时发现 秋 茄叶热值在除冬季随着纬度的升高而升高外 其他季 但从 个不同纬度样地 节是随着纬度的升高而下降 ? 的桐花树和秋茄繁殖体总的热值变化看 表 苗 其差 异的幅度是很小的 特别是发育成熟的胎生胚轴 种 如福建龙海浮宫与海南东寨港 桐花树和秋茄的 和 这表明 虽然生境热量资源存在差异 但 作为新一代的种苗仍保证有相近的能量贮存 这也是 种群在其繁殖体生长的基础保证 征? 是物种的基本特 发育成熟的胎生胚轴热值仅分别相差

红树植物繁殖体发育过程的热值变化
从图 ! 可以看出 红树植物的繁殖体 均表现 随花 ψ 果 ψ 小胚轴 ψ 中胚轴 ψ 成熟胚轴的发育过程 热值逐渐降低 ? 木榄 榄 榄 树 桐花树 和 桐花树 和 海莲 木榄 秋茄 和 海莲 秋茄 和 熟胚轴 花树
?
?



海南东寨港 种红树植物繁殖体发育过程的热值变化
≤ ∏
花 果

√ ∏ √ √
小胚轴

∏ √

√ ?
成熟胚轴 图 同
Χ ιοπ ταγα ερ σ λ;

从海南东寨港的 个种类看 各发 海莲 木 木 角果木 分别为 果 ψ 小胚轴为秋茄 海莲

中胚轴

育阶段的热量差值降低幅度 花 ψ 果为秋茄

Α εγιχερ σ χορ α νιχυλ τυ? ; α Βρ υ α γψ?νορ ηιζα ; υγ ιερ ρ

Κ ανδελ χανδελ; ≤ ια

Βρ υ α σ υγ ιερ εξανγ υλ α

角果木 分别为 小胚轴 ψ 中胚轴为桐花树 角果木 分别为 中胚轴 ψ 成熟胚轴为桐花 角果木 分别为
? 从整体看 花 ψ 成

角果木降低最小 而桐花树最大 顺序为桐 秋茄 海莲 木榄 角果木 花 ψ 成熟胚轴的 和


?

福建龙海 种红树植物繁殖体发育过程的热值变化
≤ √ √ ∏ ∏ ?∏ √

热量差值分别为

从福建龙海浮宫的两个种类来看 秋茄和桐

花树的热值的变化趋势与海南东寨港秋茄和桐花树 的相一致 ? 上述结果表明 不同植物种类及不同发育 阶段繁殖体的热值的降低幅度不同 这与不同植物具 有不同的生物学特性有关 木榄和海莲各期的变化幅 度及其规律很接近 海莲略高于木榄 这与两个种有 较近的亲缘关系 同属 而具有相似的生理生态特性 有关 ? 繁殖体发育过程热值降低 表明了各组有机成 分的变化 纤维素类增加而高能物质减少 ? 通常来说 植物的繁殖体含有较多的高能化合物 而具有较高的热值 ? 但红树植物的胎生胚轴 特别是

海南东寨港 种红树植物繁殖体的含 水量及其与热值关系
海南东寨港 种红树植物繁殖体由花 ψ 果 ψ 小 胚轴 ψ 中胚轴 ψ 成熟胚轴的发育过程中的含水量各 不相同 表
? 其中果的含水量大于花 而胚轴由小

胚轴 ψ 中胚轴 ψ 成熟胚轴含水量呈现下降的趋势 ? 从 种红树植物繁殖体发育过程各期含水量的 均值来看 果 中胚轴 小胚轴 成熟胚轴 花
? 果的平

均含水量最高 成熟胚轴最低 ?含水量的高低在某

海洋科学

年 第

卷 第 期

研究报告 Ρ ΕΠΟΡ ΤΣ 值的变化趋势相同 ?

秋茄 !桐花树单个繁殖体的能量贮量
红树植物的胎生繁殖 母体不仅要提供花和 果的能量 也必须提供种苗胎生发育的能量 包括 胚轴和宿存果皮 ?福建龙海浮宫的秋茄 显胎生 和桐花树 隐胎生 两种红树植物单个繁殖体在发 育过程中的能量贮量见表 当胎生胚轴发育成熟时 种程度上可以反映植物的生理代谢活性 ? 花的含 水量低于果 可能是由于花瓣与空气接触的面积 大 水分易蒸发有关 ? 果的含水量较高 说明了果 的生理代谢活性较强 这可能是胎生胚轴能快速 较低的含水量 生长发育的原因之一 ?成熟胚轴的含水量较低 是 红树植物的抗盐适应的一种方式 不影响落地后的生长 一? 从图 可以看出 红树植物的繁殖体 均表 现随花 ψ 果 ψ 小胚轴 ψ 中胚轴 ψ 成熟胚轴的发育 过程 热值逐渐降低 ?含水量的变化趋势稍有些不 同 但在胚轴期从小胚轴到成熟胚轴的发育过程 种红树植物繁殖体的含水量与热 中海南东寨港 也是成熟繁殖体的特性之 二者之和为 宿存果皮占 和 宿存果皮占 二者之和为 从表 ? 可以看出 和 胚轴和起保护作用的宿 胚轴占 桐花树分别为每个 胚轴占
? 这表明红树植物

存果皮所含的能量 秋茄分别为每个

不同类型的胎生种苗的能量贮量差异甚大 也相当之大 ?

所耗

于 宿存果 皮的能 量 对 其 所 保 护 的 胎 生 种 苗 而 言 随着繁殖体从花 !果 !小胚轴 !中 胚轴 ! 成熟胚轴的发育过程 虽然热值不断下降 但随着生物量的增加 个体的能量贮量随之增多 如秋茄花 ! 果和成熟胚轴所具有能量贮量分别为 平均每个 平均每个 和 和
?

桐花树分别为

参考文献 林 林
?

? ∏ ? ? ? ? ∏ ×∏ ≥

×∏ ∞ 2? °

? ∞ ° ?

? 2

鹏 ? 红树林 ? 北京 海洋出版社
? ∞ ετ αλ. . ∞

鹏 ?中国红树林生态系 ?北京 科学出版社




?

研究报告 Ρ ΕΠΟΡ ΤΣ

尖头斜齿鲨胚胎发育中的数理分析
陈明茹
厦门大学海洋系 提要 尖头斜齿鲨为有胎盘胎生种类 其胚胎长度随妊娠时间的推移呈幂函数增长趋势

丘书院

杨圣云

在胚胎发育过程中 胚胎大小与所占比例之间没有明显的对应关系 即胚胎在发育过程中未 有流失现象 ?另外 越接近分娩 胚胎间对营养的吸收 !利用及胚胎间的生长差别越大 ?尖头斜 齿鲨幼鱼一出生就有较强的独立生活能力 ? 关键词 尖头斜齿鲨 胚胎发育 数理分析

尖头斜齿鲨

Σχολ ιοδον λ ιχαυδυσ) 是暖水性小型 ατ

材料与方法
标本采集于
? ?

鲨鱼 有胎盘胎生种类 其生殖系统的结构及其生殖 方式在板鳃类中亦属高等 ? 它分布于近陆沿海 在我 国闽南沿岸资源丰富 但在我国 尚未见有关尖头斜 齿鲨胚胎发育的研究报道 ? 研究其胚胎发育的特点 不仅可以扩展我国在软骨鱼方面的研究内容 而且在 揭示其生殖先进性和资源保护方面亦有重要意义 ?

年 其间自 年 ?

年 月 月 ?采样

年 月为逐月采集 缺
福建省自然科学基金资助项目 ≤ 士点基金资助项目 号? 收稿日期 修回日期 2 2

号和国家教委博
2 2

Χ ΗΑΝΓ ΕΣ ΙΝ Ε ΝΕ Ρ Γ Ψ ?ΙΤ Η Τ ΗΕ ? Ε ? ΕΛΟΠΜΕ ΝΤ ΟΦ Τ ΗΕ ΠΡ ΟΠΑΓ ΥΛΕΣ ΟΦ Σ Ο ΜΕ ΜΑΝΓ Ρ Ο? Ε ΣΠΕΧΙΕΣ
°
Ρεχε εδ : ∏ ι? Κεψ ?ορδσ: √ ° ∏ ≤ √ ∏ ∞

?

≥ 2∏

≠2

?επαρ τ?εντ οφ Β ογψ, Ξ ιολ ια?εν Υνι? σ εριτψ,

Αβσ τραχτ
× √ ∏ √ √ ∏ ? Α γιχερ χορ ε ασ νιχυλ ατυ? , Κ ανδελ χανδελ, ια × ° √ Βρ υιερ γψ?νορ ηιζα υγ α ρ Βρ υιερ γψ?νορ ηιζα υγ α ρ Χ ιοπσ ταγαλ ερ ∏ √ ∏ ∏ Κ ανδελ χανδελ. ια √ ∏ ∏ ∏ ∏ ? Α εγιχερ ασ √ 2 2 Χ ιοπσ ταγαλ, Βρ ερ υγυιερ σ α εξανγ υλ ανδ Βρ υιερ γψ?νορ ηιζα . × α υγ α ρ √ ∏ ∏ √ √ ≤ √ ∏ ∏ ∏ Α εγιχερ χορ ασ νιχυλ ατυ? χορ νιχυλ ατυ? ∏ ? √ ∏ Χ ιοπσ ταγαλ ερ Χ ιοπ ταγαλ ερ σ

本文编辑 张培新
海洋科学 年 第 卷 第 期


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