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秋茄是我国的广布种,是我国天然分布最北的红树植物,也是红树林的主要造林树种之一。无瓣海桑是1985年从孟加拉国引入中国的,由于生长快速,目前已成为红树林恢复造林的首选树种,在中国东南沿海各省广泛种植。通过多年的造林,无瓣海桑不断北移成为纬度分布范围仅次于秋茄的树种。基于对其北移潜力的不确定性和潜在入侵力的担忧,本研究在我国东南沿海选择海南三亚、海口东寨港、广东湛江雷州、广东深圳、福建漳浦、福建厦门、浙江温州7个不同纬度样点,对人工种植的无瓣海桑和秋茄的叶片性状进行比较研究。通过比较不同纬度下两种红树植物叶片性状的差异,探讨外来红树无瓣海桑北移引种的可能性,并分析其入侵潜力。结果表明:
1.各个样点外来种无瓣海桑的叶片SLA、Nmass等均高于本地种秋茄,而Cmass低于秋茄,无瓣海桑通过增加叶片氮含量、扩大叶片面积增加碳同化,并且无瓣海桑的养分循环明显快于秋茄;无瓣海桑的叶片功能性状指标(如Fv/Fm、rETRmax、Ek、A、gs、E、PNUE等)均明显高于秋茄,通过高的A、光合潜能、以及PNUE,无瓣海桑获得比秋茄更多的产物积累和快速生长,这解释了无瓣海桑的株高、胸径、冠幅等均显著高于同龄的秋茄的现象。
2.无瓣海桑冬夏两季的SLA均和纬度呈显著负相关,但秋茄冬夏两季的SLA和纬度相关性不显著。冬季无瓣海桑的荧光参数(Fv/Fm、rETRmax、Ek、a)均与纬度显著负相关,夏季相关不显著,夏季无瓣海桑的A和E与纬度显著负相关,无瓣海桑和秋茄可溶性糖含量均与纬度相关不显著。不同纬度下,无瓣海桑和秋茄的SLA、Nmass、A、E、gs、PNUE、rETRmax、Ek等均有显著差异,纬度对两物种叶片性状的变化具有显著影响。
3.无瓣海桑的叶片SLA和冬季极端低温呈极显著正相关,而秋茄无显著相关性。这表明无瓣海桑可以通过调节SLA适应不同纬度的气温,对温度的敏感性高于秋茄,同时其可塑性较强,能适应不断北移的环境条件。冬季各个样点,秋茄的叶片可溶性糖含量均显著高于无瓣海桑(厦门无显著差异),秋茄产生更多的可溶性糖来耐受低温,抗寒力高于无瓣海桑。但无瓣海桑的可塑性高于秋茄,SLA、Nmass、光合特性等也高于秋茄。通过抗寒锻炼和生长优势,无瓣海桑可以适应北移过程中的低温条件。
4.无瓣海桑的SLA、Nmass、荧光特性、光合特性等叶片性状指标均高于同龄秋茄,使其比乡土红树秋茄表现出更高的生长优势和入侵潜力。通过调节SLA、叶片可溶性糖含量等性状指标的变化,无瓣海桑获得很高的叶片性状可塑性,能够适应低温环境:通过生长季的有机物积累,无瓣海桑提高自身的竞争力,表现出高的入侵潜力。高的可塑性和光合能力使得无瓣海桑在北移引种过程中比秋茄具有明显的优势,也表明无瓣海桑具有一定的入侵潜力。