红海榄对污水-淹水双重胁迫的响应研究

作     者：伍朝运 

作者单位：海南热带海洋学院 

学位级别：硕士

导师姓名：赵怀宝;曾德华

授予年度：2022年

学科分类：07[理学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0713[理学-生态学] 

主      题：红海榄 环境胁迫 污水 淹水 形态生理响应 

摘      要：红树林是指位于热带以及亚热带河口处的木本植物群落,因其处于低纬度沿海地带,不仅要忍受周期性潮水淹浸,还要承受咸淡水不断冲刷,同时红树林也面临着污水污染等环境胁迫。由于海平面上升以及人类生产活动带来的负面影响,天然红树林群落面积锐减,已成为全球重点关注以及保护的对象。我国红树植物群落较为复杂,在其生态序列结构中,不同红树植物在面对盐度、淹水或污水等环境胁迫时,其形态及生理也会发生不同程度的改变,从而影响整个红树林生态系统。本文选取了我国典型的红树植物红海榄(Rhizophora stylosa),分别设计了海水和淡水两种不同水体环境,通过正交实验并人工模拟污水-淹水胁迫环境,研究在不同污水浓度及淹水时间下红海榄的形态及生理响应,测定其形态和生理指标,以此探讨红海榄对环境胁迫的适应机制,为红树林生态系统可持续发展提供理论支持。研究表明:(1)在海水环境下,随着污水浓度增加,不同淹水处理组的红海榄株高、基径、光合作用指标和叶绿素含量均呈现先升后降趋势,且在低浓度污水时出现骤变分界点,叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)和电导率均与污水胁迫呈正相关关系。随着淹水时间增加,不同处理组的基径、净光合速率、气孔导度和电导率先升后降,株高、蒸腾速率和SOD先降后升,MDA含量与淹水胁迫呈正相关关系。(2)在淡水环境下,不同淹水处理组的红海榄株高、基径、光合作用指标和叶绿素含量均随着污水浓度增加而表现出先上升后下降的趋势,且均在中浓度污水时出现骤变分界点,SOD酶活性和电导率则先降后升。随着淹水时间延长,不同污水处理组的基径、光合作用指标、MDA含量和叶绿素先升后降,株高、SOD酶活性和电导率则先降后升,电导率则与淹水胁迫呈正相关关系。(3)单因素和双因素方差分析表明,在红海榄形态变化方面,污水和淹水两者的交互作用对其均无显著影响,淹水时间因素对其影响则较为轻微,而污水浓度因素占据主导地位并发挥主要作用;在红海榄生理变化方面,污水淹水及两者交互作用对其均有一定程度上的影响。(4)红海榄在淡水环境下比在海水环境下能接纳更高浓度污水而自身受污染影响较小。(5)在污水-淹水双重胁迫下红海榄生长最佳范围:污水浓度为低浓度至中浓度(即COD:100-200 mg·L,TN:25-50 mg·L,TP:3-6 mg·L),淹水时间为12-24 h·d。