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综述:红树林矮化现象研究进展
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月31日 来源:Physiologia Plantarum 3.6
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这篇综述系统梳理了红树林矮化成因及生态生理机制,重点探讨了氮限制(N limitation)对潮间带高位区矮化红树林(<1.5 m)的关键影响。通过对比边缘带(>4 m)与矮化红树林的土壤盐度(hypersaline)、植物水分关系(water relations)、生物固氮(BNF)等特征,提出潮汐输入减少导致的氮匮乏是矮化的核心驱动因素,为红树林保护提供了理论依据。
红树林作为热带和温带潮间带的动态生态系统,其边缘带与内陆区呈现显著形态差异:海岸边缘的红树林通常高大(>4 m),而内陆高位区的个体则普遍矮化(<1.5 m)。这种矮化现象并非特定纬度或干旱环境的产物,而是全球范围内土壤高盐度(hypersaline)潮间带高地的普遍特征。
研究证实,红树林矮化与盐度、潮汐频率、表层水文和营养限制等土壤因素(edaphic factors)密切相关。通过对比分析发现,边缘带红树林具有更高的氮浓度,这得益于三个关键机制:规律的潮汐输入、丰富的有机质以及固氮微生物(diazotrophs)定殖的气生根系统。这些微生物通过生物固氮(biological nitrogen fixation, BNF)显著提升了生态系统的氮预算。
矮化红树林的氮限制直接影响了其光合作用和水分利用效率。同位素示踪实验显示,矮化个体叶片δ15N值显著偏高,表明其氮吸收途径受限。此外,高盐环境导致的渗透胁迫(osmotic stress)进一步抑制了养分吸收,形成"盐度-氮匮乏"的负反馈循环。
综述建议通过人工调控潮汐通道、补充有机质等方式改善高位区氮循环,尤其需保护固氮微生物群落。未来研究应聚焦于矮化红树林在气候变化下的适应性进化机制,以及BNF微生物组工程的应用潜力。
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