光照強度對8種紅樹植物幼苗生長和生物量分配的影響

譚淑娟, 李婷1,2,, 余素睿, 蔡水花1,2, 葉萬輝1, 沈浩1,*

光照強度對8種紅樹植物幼苗生長和生物量分配的影響

譚淑娟1,2, 李婷1,2,5, 余素睿4, 蔡水花1,2, 葉萬輝1,3, 沈浩1,3,*

1. 中國科學院退化生態(tài)系統(tǒng)植被恢復(fù)與管理重點實驗室/廣東省應(yīng)用植物學重點實驗室, 中國科學院華南植物園, 廣州 510650 2. 中國科學院大學, 北京 100049 3. 南方海洋科學與工程廣東省實驗室(廣州), 廣州 511458 4. 仲愷農(nóng)業(yè)工程學院園藝園林學院, 廣州 510225 5. 中國水產(chǎn)科學研究院南海水產(chǎn)研究所, 廣州 510300

選取無瓣海桑(Buch-Ham.)、鹵蕨(Linn.)、桐花樹(Blanco.)、老鼠簕(Linn.)、木欖(Lam.)、秋茄(Druce.)、銀葉樹(Ait.)和黃槿(L.)為研究對象, 通過遮蔭控制實驗, 研究這8種紅樹植物幼苗在不同光照強度(自然光強的100%、45%、30%、10%)下的生長和生物量分配特征。結(jié)果表明: (1)遮蔭對無瓣海桑幼苗相對生長速率、生物量積累、基徑的增長和葉片數(shù)的增長均有顯著的抑制作用; (2)桐花和老鼠簕在遮蔭處理下生長狀況較好, 遮蔭對桐花生長的影響不顯著, 對老鼠簕幼苗的生長則有一定的促進作用; (3)當光照強度降低時, 無瓣海桑、秋茄、老鼠簕、桐花樹的幼苗都對地上部分投入了更多的生物量, 其中秋茄、老鼠簕和桐花樹通過提高葉生物量來獲取更大的光能捕獲能力。研究結(jié)果表明, 從對光照的生長適應(yīng)角度來看, 桐花、老鼠簕和鹵蕨適宜種植在郁閉度較高的林下; 秋茄適宜在郁閉度較低的林下種植; 真紅樹無瓣海桑和木欖以及半紅樹黃槿和銀葉樹則不適合在林下種植。

紅樹植物; 光照強度; 相對生長速率; 生物量; 生物量分配

0 前言

紅樹林是指生長在熱帶、亞熱帶低能海岸潮間帶上部, 受周期性潮水浸淹, 以紅樹植物為主體的常綠灌木或喬木組成的潮灘濕地木本生物群落[1]。紅樹林對熱帶、亞熱帶海灣生態(tài)系統(tǒng)的維持與發(fā)展起到關(guān)鍵性作用[2]。然而, 紅樹林目前面臨著極大的威脅, 全球35%的紅樹林已經(jīng)消失, 而我國紅樹林的總面積從20世紀50年代到21世紀初減少近60%[3]。隨著人們對紅樹林生態(tài)價值認識的進一步加深, 全球開始開展紅樹林的生態(tài)恢復(fù)研究[4]。

目前, 紅樹植物生理生態(tài)的適應(yīng)性研究主要集中在溫度、鹽度、潮汐等單個環(huán)境因子對紅樹植物生長影響方面[5-9], 而紅樹植物對光照響應(yīng)的研究相對較少。植物對光的捕獲和利用能力是其能否適應(yīng)環(huán)境并在種間競爭中獲勝的決定性因素[10]。特別在森林生態(tài)系統(tǒng)中, 光照被認為是最重要的單一限制性資源[11]。森林植被幼苗在郁閉林低光環(huán)境下會展現(xiàn)出種間差異[12-13]。植物體通常通過改變生物量分配和形態(tài)的變化, 即通常所說的形態(tài)可塑性來適應(yīng)光照強度的改變。已有研究表明, 低光照導致紅樹林植物的光合速率下降、植物生長激素分泌增加, 從而致使植物個體的莖高增加、生物量下降、相對生長率降低[14-15]。同時, Smith和Lee指出白骨壤()在林外比在林內(nèi)生長得更好[16]; 葉勇等研究表明生長在林外的秋茄幼苗比林內(nèi)生長更好[17]; 廖寶文等發(fā)現(xiàn)無瓣海桑在光線較弱的林下層生長狀況不佳[18]。以上紅樹植物幼苗的生長發(fā)育對光照水平的響應(yīng)結(jié)果說明光照條件的減弱對天然紅樹林幼林的生長會有影響, 但是不同紅樹植物對光照強度的響應(yīng)策略的差異有待進一步深入研究。

我國紅樹林中80%為退化的次生灌叢, 經(jīng)由自然演替形成健康完善的紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的難度極大[19]。近年來我國華南沿海大范圍開展紅樹造林, 選用無瓣海桑等速生種進行紅樹林恢復(fù)。占總面積10.5%的無瓣海桑人工林的演替趨勢很大程度上決定了我國紅樹林面積、林分多樣性、生態(tài)效益和社會效益。這種高大、生長迅速的樹種降低了林下環(huán)境的光照水平, 必然會對林下的本土紅樹樹種的生長造成一定影響。同時, 在人為和自然因素的雙重作用下, 我國的紅樹植物群落結(jié)構(gòu)日趨簡單, 由原先的混交林向樹種單一的純林退化, 導致紅樹林生態(tài)系統(tǒng)日益脆弱, 抵御外界干擾的能力降低。因此, 紅樹林群落結(jié)構(gòu)亟待進一步改造和優(yōu)化。針對以上問題, 本研究比較了8種紅樹植物的生長和生物量分配對不同光照條件的適應(yīng)性差異, 旨在為人工紅樹林群落的優(yōu)化配置和合理的林分改造提供理論與實踐指導, 進一步促進人工紅樹林從植被恢復(fù)向功能恢復(fù)過渡。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)和種源區(qū)概況

遮蔭試驗在位于廣東省廣州市的中國科學院華南植物園大型實驗生態(tài)學綜合試驗場進行。地理位置為23°10′42.79" N, 113°21′25.28"E, 海拔40 m。本地區(qū)屬南亞熱帶海洋季風氣候類型, 全年平均氣溫20—22 ℃, 平均相對濕度77%, 年降雨量為1982.7 mm。

購置實驗材料的苗圃位于廣東省珠海市的淇澳島紅樹林自然保護區(qū)附近。其地理位置為22°23′40"—22°27′38" N, 113°36′40″—113°39′15″ E, 屬南亞熱帶海洋性季風氣候。區(qū)內(nèi)年均溫為22.2 ℃, 年降水量為1875.7 mm[20]。保護區(qū)受降雨、江河徑流和潮汐的影響, 海水鹽度在3.31‰—7.05‰之間變化, 海域潮汐屬不正規(guī)半日潮。

1.2 實驗材料

在珠海淇澳島紅樹林自然保護區(qū)附近的苗圃內(nèi)挑選苗齡1年、長勢均一的8種紅樹植物的幼苗(見表1)。其中, 無瓣海桑為外來紅樹植物, 原產(chǎn)孟加拉國, 對我國沿海環(huán)境表現(xiàn)出很強的生態(tài)適應(yīng)性, 在珠海淇澳島已有成規(guī)模的造林。其他7種紅樹植物均為本土種, 包括5種真紅樹(秋茄、桐花、木欖、老鼠簕和鹵蕨)和2種半紅樹植物(銀葉樹和黃槿)。8種紅樹植物幼苗的初始參數(shù)如表1所示。

1.3 實驗設(shè)計

實驗共設(shè)置4個光強梯度, 分別為相對自然光強的100%(T0對照)、45%(T1)、30% (T2)和10% (T3)[21]。實驗通過不同透光度的黑色尼龍網(wǎng)獲得不同光強(T1, T2, T3)。在遮蔭實驗初期, 選擇全晴天, 用Li-250A照度計 (Li-cor, Inc, USA), 每天記錄上午9:00、中午12:00和下午3:00各遮蔭棚內(nèi)和全光照處理下的光量子通量密度(Photosyn-thetic photon flux density), 連續(xù)測定3天, 4個處理的相對全日照光強實測值如表2所示。

將定植好的幼苗標號并分別置于4個處理區(qū)中, 進行遮蔭處理1年。栽培基質(zhì)使用珠海淇澳島海泥, 其鹽度、含水率, 全氮含量和有機碳含量分別為8.3‰、42.9%、1.61%和1.85%。人工海水以粗海鹽和自來水調(diào)配而成, 含鹽量模擬淇澳島近岸海水平均鹽度, 約為6‰。試驗期間監(jiān)測鹽度, 適時補充人工海水。

1.4 生長測定

遮蔭實驗開始后, 每個月記錄每個處理下的紅樹幼苗的莖高、基徑、葉片數(shù)、分枝數(shù)、冠幅等植物生長指標。生物量和相對生長速率在培養(yǎng)結(jié)束時采用收獲法測定。求出如下參數(shù): 根生物量比(Root mass ratio, RMR, 根重/植株總重); 莖生物量比(Stem mass ratio, SMR , 莖重/植株總重); 葉生物量比(Leaf mass ratio, LMR , 葉重/植株總重); 地上部分與地下部分生物量比率(shoot/root dry weight ratio, S/R)＝(莖生物量＋葉生物量)/根生物量。相對生長速率(relative growth rate, RGR, g·g-1·d-1)

式中, 以遮蔭后0 d(時間為0＝0)紅樹幼苗的總生物量(W)作為初始數(shù)值;指收獲的序次;W是t時期植株的總生物量。其中, 初始生物量(W)通過植物生長的對數(shù)模型, 既單株生物量()與基徑()和莖高(H)的函數(shù)關(guān)系擬合估算。

lg= alg (D H)+b (1-2)

式中, a, b為擬合系數(shù), 不同紅樹樹種擬合系數(shù)和相關(guān)系數(shù)如表3所示。

1.5 數(shù)據(jù)分析

相關(guān)數(shù)據(jù)采用EXCEL 2013、SPSS 13.0軟件進行統(tǒng)計分析, 當<0.05時表示有統(tǒng)計學意義。各處理間生長指標的差異使用單因素方差分析(One-way ANOVA)方法進行顯著性檢驗, 當差異顯著時以Tukeycomparisons法進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 光強對8種紅樹幼苗成活率的影響

由表4可知, 各樹種幼苗成活率均在60%以上, 其中無瓣海桑幼苗成活率最低(66%), 老鼠簕、桐花樹和鹵蕨幼苗成活率較高均在90%以上。在30%遮蔭處理下, 7種本土紅樹植物幼苗的存活率都達到70%以上。無瓣海桑和木欖幼苗成活率均隨相對光照強度的下降而降低, 在10%光照處理下, 除無瓣海桑和木欖幼苗成活率低于50%, 而其他紅樹植物幼苗存活率仍都在70%以上。

表1 8種紅樹植物及幼苗生長參數(shù)初始值(平均值±標準誤, n=5)

表2 各遮蔭處理相對光強實測值

表3 8種紅樹幼苗初始生物量擬合曲線

注: 物種縮寫見表1。

表4 8種紅樹幼苗成活率

注: 物種縮寫見表1。

2.2 光強對8種紅樹幼苗莖高的影響

各紅樹幼苗在不同遮蔭處理之間莖高增長量差異明顯, 在全光照處理下, 無瓣海桑和黃槿幼苗苗高的增長較快, 增長量大于3個遮蔭處理, 與之相反, 老鼠簕和桐花樹幼苗在遮蔭處理下, 苗高增長速率較快。遮蔭對老鼠簕幼苗莖高增長有顯著的促進作用, 對無瓣海桑幼苗莖高增長有顯著的抑制作用。

注: 物種縮寫見表1。

Figure 1 Stem height growth dynamics of seedlings of the eight mangrove species under four light treatments

2.3 光強對8種紅樹幼苗基徑和冠幅的影響

遮蔭對秋茄、無瓣海桑和銀葉樹幼苗基徑的增長量有顯著影響, 對黃槿、鹵蕨、老鼠簕、木欖、桐花樹幼苗基徑的增長量影響則不顯著; 遮蔭僅對老鼠簕和秋茄幼苗冠幅的增長量有顯著影響, 對黃槿、鹵蕨、木欖、桐花樹、無瓣海桑和銀葉樹幼苗冠幅的增長量均未產(chǎn)生顯著影響。在遮蔭處理下, 無瓣海桑幼苗基徑的年增長量在遮蔭處理下顯著低于全光照處(圖2-A); 秋茄和老鼠簕幼苗冠幅的增長顯著高于全光照處理, 其中老鼠簕冠幅增長在10%光照處理下達到最大值(圖2-B)。

2.4 光強對8種紅樹幼苗葉片數(shù)和分枝數(shù)的影響

遮蔭對鹵蕨和無瓣海桑幼苗葉片數(shù)量變化及鹵蕨和老鼠簕幼苗分枝數(shù)變化產(chǎn)生顯著影響, 對其他6種紅樹植物幼苗葉片數(shù)量變化和分枝數(shù)變化影響不顯著。無瓣海桑、鹵蕨幼苗葉片數(shù)隨光照強度的下降而顯著下降, 其中無瓣海桑幼苗葉片數(shù)在4個處理下較處理前數(shù)量下降(圖2-C); 老鼠簕和鹵蕨在遮蔭處理下幼苗的分枝數(shù)量顯著少于全光照處理下的幼苗分枝數(shù)量, 其中鹵蕨幼苗分枝數(shù)在45%和10%光照處理下較處理前減少(圖2-D)。

2.5 光強對8種紅樹幼苗相對生長速率和生物量變化及分配的影響

單因素方差分析結(jié)果(圖3)表明: 遮蔭對黃槿、老鼠簕、秋茄、無瓣海桑幼苗的生物量增長和RGR有顯著影響; 遮蔭對老鼠簕、秋茄、桐花樹幼苗的S/R、LMR、RMR、SMR均有顯著影響, 對無瓣海桑幼苗的S/R、LMR和RMR、鹵蕨幼苗的LMR和RMR以及銀葉樹幼苗的LMR有顯著影響。無瓣海桑幼苗生物量的積累和相對生長速率在遮蔭處理下均有顯著下降(圖3-A)、與之相反老鼠簕幼苗生物量增長和相對生長速率在隨光照強度的下降而增加, 在10%光照處理下達到最大值, 秋茄和黃槿幼苗生物量增長和相對生長速率則在45%光照處理下達到最大值(圖3-B); 在遮蔭處理下, 無瓣海桑、秋茄、桐花樹和老鼠簕幼苗S/R值均有顯著上升, 其中無瓣海桑幼苗S/R值在45%和10%光照處理下顯著高于全光照處理組, 秋茄幼苗S/R值在45%光照處理下顯著高于其他處理組, 老鼠簕幼苗S/R值在10%光照處理下顯著高于其他處理組, 桐花幼苗S/R值隨光照強度的下降顯著升高(圖3-C), 這意味著遮蔭導致各幼苗地上部分生物量比重有不同程度的升高。

無瓣海桑幼苗在遮蔭處理下, 莖生物量比顯著升高, 根生物量比顯著下降, 在3個遮蔭處理間則不存在顯著差異, 其葉生物量比相對其他紅樹植物較低; 秋茄、桐花樹和老鼠簕幼苗在遮蔭處理下莖和葉的生物量比重均有所增加, 根生物量比顯著下降; 鹵蕨幼苗在遮蔭處理下葉生物量比上升, 根生物量比下降; 木欖、銀葉樹和黃槿各部分生物量分配在各處理間變化不大, 受遮蔭的影響程度較小(圖3-D、3-E和3-F)。

注: 物種縮寫見表1 ; ns和相同字母表示在P=0.05水平差異不顯著。

Figure 2 Changes in stem basal diameter, crown breadth, leaves number and branches number of seedlings of the eight mangrove species under four light treatments

3 討論

有關(guān)人工遮蔭或自然遮蔭(不同光照強度)對植物生長發(fā)育影響的研究報道已有很多[22-25], 不同光照強度對一些植物的株高、生物量、光合特性等都有較顯著的影響[26]。有研究表明, 生長在弱光下的植物, 相對生長率較低, 葉面積減少, 生物量降低[27]。一般情況下, 植物為了適應(yīng)蔭蔽的環(huán)境, 會增加植株高度向以獲得更多的光能[28], 刁俊明和陳桂珠的研究表明在相同鹽度處理下盆栽桐花樹植株的莖高年增量隨光照強度減弱而增大, 而基徑年增量則隨光照強度減弱而減小[17]。但在本實驗中, 除老鼠簕外其他紅樹植物的植株高度并未顯著增加，這可能是由于紅樹植物本身生長速度相對緩慢導致。本實驗結(jié)果表明遮蔭對無瓣海桑幼苗成活率、年莖高增長量、年基莖增長量、平均葉片數(shù)、年生物量積累和相對生長速率均有顯著的抑制作用, 這與刁俊明等人的結(jié)果一致[29]。但在3個遮蔭處理間, 無瓣海桑幼苗各生長指標不存在顯著差異, 說明當光強下降到45%時, 無瓣海桑幼苗的生長即會受到抑制, 但這種抑制作用并不隨光照強度的進一步下降而增強。同時, 光照條件的不同會導致植物生物量分配會增加, 而強光照下, 根的生物量分配會增加[30]。本研究表明: 當光照強度降低時, 無瓣海桑、秋茄、老鼠簕、桐花樹的幼苗都對地上部分投入了更多的生物量, 其中秋茄、老鼠簕、桐花樹通過提高葉生物量來獲取更大的光能捕獲能力, 彌補光能的減少。本研究在在以往針對單個紅樹樹種(如無瓣海桑、桐花樹)的遮蔭試驗研究基礎(chǔ)上, 而本研究系統(tǒng)地針對常見的8種紅樹植物(包含外來種和本土種、真紅樹和半紅樹等各類紅樹植物)系統(tǒng)開展其幼苗對光照的生長和生理生態(tài)適應(yīng)研究, 旨在綜合評價這8種紅樹植物幼苗的耐陰性, 結(jié)果可直接應(yīng)用于紅樹林造林實踐。

注: 物種縮寫見表1 ; ns和相同字母表示在P=0.05水平差異不顯著。

Figure 3 Changes of biomass, relative growth rate(RGR) , shoot/root dry matter ratio(S/R) , lLeaf dry matter ratio (LMR), root dry matter ratio (RMR) and stem dry matter ratio (SMR) of seedlings of the eight mangrove species under four light treatments

僅從存活率的角度看, 7種本土紅樹植物都能夠在林下種植。但是從生長適應(yīng)的角度考慮, 桐花樹和老鼠簕幼苗在遮蔭處理下生長狀況較好, 遮蔭甚至對老鼠簕幼苗莖高、冠幅、生物量的增長以及相對生長速率均有顯著的促進作用; 鹵蕨幼苗在不同遮蔭處理下都能夠保持90%以上的存活率, 并且其生長狀況沒有受到顯著影響。因此, 桐花、老鼠簕和鹵蕨都比較適合在林下種植。這與劉濱爾研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)淇澳島無瓣海桑人工林內(nèi)自然更新的主要植物是老鼠簕和鹵蕨的現(xiàn)象符合[19]。秋茄幼苗在弱光條件下生長狀況較好, 比較適合在郁閉度較低的林下種植。而半紅樹黃槿幼苗雖然在遮蔭處理下存活率較高, 但其莖高生長量、基徑變化量、分枝數(shù)變化量和生長速率在低光處理下都有所降低, 說明遮蔭不利于黃槿的正常生長。在本研究中, 木欖幼苗耐陰性低于其他紅樹植物, 這與劉濱爾在淇澳島進行無瓣海桑林分改造實踐中得出的木欖與無瓣海桑混交林最成功的結(jié)果不一致[19], 原因可能是木欖的年齡級和本研究中的試驗材料不同, 幼苗高度較高時利用光照的能力也較強。另外, 在造林實踐中還需要考慮其他綜合因素, 例如秋茄雖然耐陰性較強, 但是枝干脆弱容易受到上層林木壓折, 因此林下存活率不高。而木欖莖干比較粗壯、抗壓能力強且在45%和30%遮蔭處理下仍有較高的存活率, 因此在郁閉度相對較低的無瓣海桑林下混交也有較好的效果, 而在裸灘的本土紅樹林群落營造則不存在這種情況。因此, 在紅樹林造林實踐中應(yīng)根據(jù)不同的造林目的選擇適宜的造林樹種, 而光照作為影響紅樹幼苗生長的關(guān)鍵因子, 其對紅樹幼苗生長和生物量分配的影響結(jié)果是合理混交造林、林分改造和優(yōu)化紅樹群落配置的重要參考依據(jù)。今后的研究還需關(guān)注鹽度、潮汐、光照以及土壤質(zhì)地對紅樹幼苗的綜合交互作用, 從而為造林實踐提供更科學的指導。

紅樹林生態(tài)系統(tǒng)由于其自身環(huán)境條件限制, 其物種多樣性遠遠低于陸地森林生態(tài)系統(tǒng)[31], 而我國在紅樹林人工恢復(fù)的過程中以種植純林為主[32], 導致大部分紅樹林林分單一, 群落結(jié)構(gòu)簡單, 生態(tài)系統(tǒng)相對脆弱, 容易爆發(fā)大面積的病蟲害, 降低紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的功能和質(zhì)量。因此, 如何合理地進行紅樹林混交造林是提高紅樹林造林存活率和造林質(zhì)量至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。本研究結(jié)果反映了不同紅樹植物耐陰能力的差異, 一方面有助于在無瓣海桑等速生林林分改造時更好地選擇適宜的改造樹種, 另一方面在本土紅樹群落營造時, 以此為依據(jù)對紅樹植物物種進行優(yōu)化組合, 并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)喬-灌-草合理配置模式。例如, 根據(jù)耐陰能力的差異采用秋茄、木欖作為上層喬木層, 桐花、老鼠簕作為中層灌木層以及鹵蕨作為下層草本層。通過優(yōu)化紅樹林的群落配置結(jié)構(gòu), 不僅可提高紅樹林的生物多樣性, 而且能更好地恢復(fù)和提升紅樹林濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和生態(tài)服務(wù)功能。同時, 有研究表明遮蔭對入侵植物互花米草的生長具有顯著的抑制作用, 并有學者提出通過無瓣海桑對互花米草進行生態(tài)控制[33-34], 本研究下一步將探討無瓣海桑與耐陰性較強的桐花樹和老鼠簕、鹵蕨混合種植是否達到對互花米草更好的生態(tài)控制效果。結(jié)合競爭替代的生物手段實現(xiàn)互花米草的徹底清除, 實現(xiàn)真正意義上的“退草還林”, 從而更好地維持紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)平衡和豐富生物多樣性。

4 結(jié)論

本研究表明: 遮蔭對無瓣海桑生長的抑制作用與其他紅樹植物相比更顯著; 而桐花和老鼠簕在遮蔭處理下生長狀況較好, 光強的降低甚至對老鼠簕的莖高、冠幅、生物量的增長以及相對生長速率有顯著的促進作用; 鹵蕨在低光條件下存活率高且生長狀況不受顯著影響。因此, 從紅樹植物對光強的生長適應(yīng)的角度來看, 桐花、老鼠簕和鹵蕨都比較適宜種植在郁閉度較高的林下; 秋茄耐蔭能力相對較弱, 適宜種植在郁閉度較低的林下或者作為中上層樹種; 真紅樹無瓣海桑和木欖以及半紅樹黃槿和銀葉樹則不適宜直接在林下種植, 適合作為上層樹種或者以純林方式種植。根據(jù)不同紅樹植物耐陰性差異進行群落優(yōu)化配置和林分改造將進一步豐富紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性, 更好地提升紅樹林生態(tài)服務(wù)功能。

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Effects of light intensity on growth and biomass allocation of seedlings of the eight mangrove species

TAN Shujuan1,2, LI Ting1,2,5, YU Surui4, CAI Shuihua1,2, YE Wanhui1,3, SHEN Hao1,3,*

1. Key Laboratory of Vegetation Restoration and Management of Degraded Ecosystems/Guangdong Provincial Key Laboratory of Applied Botany, South China Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510650, China 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China 3. Southern Marine Science and Engineering Guangdong Laboratory (Guangzhou), Guangzhou 511458, China 4. College of Horticulture and Landscape Architecture, Zhongkai University of Agriculture and Engineering, Guangzhou 510225, China 5. South China Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Guangzhou 510300, China

The characteristics of growth and biomass allocation in seedlings of eight mangrove plant species(Linn.,Blanco.,Linn.,Lam.,Druce.,Ait.,L.) under different light intensities (100%, 45%, 30%, 10% of full sunlight) were studied using shading control experiment. The results showed that: (1) Shading significantly inhibited the relative growth rate, biomass accumulation, basal diameter growth and leaf number accumulation ofseedlings. (2) Seedlings ofandgrew well under shading treatments. Shading had no significant effect on the growth ofseedlings, but promoted the growth ofseedlings.(3) With the decrease of light intensities, seedlings of,,andallocated more biomass to their aboveground growth, and among them, seedlings of the latter three species increased biomass allocation to leaves to improve the ability of light capture. The results indicate that from the perspective of growth adaptation of light intensities,,andare suitable for planting under forests with high canopy density, andcan be planted under forests with low canopy density, while,,andare not suitable for planting under forests.

mangrove forest; light intensity; relative growth rate; biomass; biomass allocation

10.14108/j.cnki.1008-8873.2020.03.019

Q945.3; Q945.79

A

1008-8873(2020)03-139-08

2019-06-05;

2019-08-09

廣東省科技計劃項目(2017A020217001); 廣東省林業(yè)科技創(chuàng)新項目(2017KJCX036, 2019KJCX015); 南方海洋科學與工程廣東省實驗室(廣州)人才團隊引進重大專項(GML2019ZD0408); 科技基礎(chǔ)資源調(diào)查專項(2017FY100702); 國家科技支撐計劃項目(2012BAC07B04, 2017YFC0505802); 國家重點研發(fā)計劃項目(2017YFC0505802)

譚淑娟(1994—), 女, 湖北宜昌人, 碩士, 主要從事植物生理生態(tài)學研究, E-mail: tanshujuan@ scbg.ac.cn

沈浩, 博士, 副研究員, 主要從事保護生態(tài)學和植物生理生態(tài)學研究, E-mail: shenhao@ scbg.ac.cn

譚淑娟, 李婷, 余素睿, 等. 光照強度對8種紅樹植物幼苗生長和生物量分配的影響[J]. 生態(tài)科學, 2020, 39(3): 139–146.

TAN Shujuan, LI Ting, YU Surui, et al. Effects of light intensity on growth and biomass allocation of eight mangrove seedlings[J]. Ecological Science, 2020, 39(3): 139–146.