大叶藻生物量动态、解剖结构及耐盐生理特性的研究
高等沉水植物大叶藻(Zostera marina L.)是广泛分布于我国辽宁、山东及河北沿海浅海水域中的一种海草,具有重要的生态学价值。大叶藻能够在高盐度海水中完成整个生活史,是研究高等植物耐盐机理的良好材料。本研究对青岛浅近岸海域汇泉湾大叶藻的生物量进行野外追踪调查,分析其月变化特征,揭示大叶藻生物量分配的季节规律；采用解剖学方法探究不同盐度对大叶藻形态结构的影响；采用生理学方法研究不同盐度海水对大叶藻的生理效应,探讨大叶藻耐盐的生理机制。
1.青岛汇泉湾大叶藻的生物量月动态特征
于2010-2011年对青岛汇泉湾大叶藻生物量进行野外跟踪调查,结果表明,2010年5月-2011年4月,生物量的月变化经历了一个由减少到增加的过程。5月份生物量达到最大值。6月-10月是大叶藻种群特征变化最大的时期,平均株高明显下降,种群密度迅速减少,生物量出现明显下降,生物量积累速率为负值。11月份以后生物量出现小幅增加,生物量积累效率较低。初春进人快速生长期,植株高度增加,种群密度增加,生物量大量积累,生物量积累效率较高。11月-次年4月群落AGR(绝对生长速率)值为正；5-10月AGR值为负。大叶藻在11月到次年4月RGR(相对生长速率)值为正,而5-10月份RGR均为负值。
2.大叶藻解剖结构的观察
显微结构和超微结构观察结果显示,根表皮最外层有一层体积较大的破碎的薄壁细胞；紧接着是一层小而紧密的细胞,根的中心是维管束,表皮和维管束之间有巨大的气道。盐度对大叶藻通气组织的形成有一定影响。茎表皮是由一层小而排列紧密的细胞构成的。茎的中心是中央维管束,中央维管束和表皮之间是薄壁组织,其间规则的散布气道。不同盐度下幼苗茎部结构并没有太大差别,但52.5盐度人工海水处理的大叶藻茎外围有一层增生组织,其中分布着巨大的气道。幼苗大叶藻的茎表皮为功能细胞,推测幼茎也具有一定的吸收功能。大叶藻叶仅有一层小而致密的表皮细胞,叶肉细胞为大型薄壁组织；叶片内散布着排列十分规则的巨大气道及叶片维管束,气道是由薄壁细胞规律排列而成的花环状结构,隔4个左右的气道就有由薄壁细胞和厚角细胞紧密排列组成的叶片维管束。大叶藻叶表皮细胞壁增厚有随盐度增加而增加的趋势。正常海水盐度处理的大叶藻叶绿体结构最为完整,其受低渗影响和高渗影响都比较大。17.5及35盐度处理下叶中线粒体保持完整,52.5盐浓度可使叶中的线粒体嵴膨胀,结构破坏。
3.大叶藻对盐胁迫的生理响应
在实验室条件下,测定大叶藻的耐盐阈值,研究了不同盐度海水处理(17.5,35,52.5)对大叶藻的生理效应。结果表明,大叶藻存活的耐盐阈值为61.25；呼吸速率随着盐度的增加呈不显著增加趋势,光合速率随着盐度增加而略有降低；大叶藻叶片中Na+、Ca2+含量、渗透势、丙二醛含量、脯氨酸含量、自由氨基酸、可溶性糖和有机酸均随着海水盐度的增高而显著增加；K+含量随海水盐度的增高而降低；海水浓度变化对大叶藻含水量影响不大；Na+的含量为叶>根>茎,说明大部分Na+储存在叶片中；随着盐处理浓度的增加大叶藻植株的K+／Na+比和Ca2+／Na+比值均明显降低,盐度梯度下大叶藻根部、茎部及叶部对SK,Na(ASk,Na)的吸收呈显著上升趋势。而ASCa,Na值呈缓慢增加的趋势,差异不显著。
大叶藻;生物量分配;解剖结构;耐盐阈值;生理特性;季节规律
中国海洋大学
硕士
生物工程
孔凡娜
2011
中文
Q949.288.4;Q945.78
70
2011-10-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）