濒危红树植物红榄李(Lumnitzera littorea (Jack.)Voigt)的繁殖生物学研究

摘要

濒危红树植物红榄李（Lumnitzera littore(Jack.)Voigt），使君子科（Combretaceae）榄李属（Lumnitzera Wild.），国家二级保护植物，也是《国际湿地公约》濒危物种。由于自然生长于易受人为干扰的高潮带，红榄李在全世界的分布情况不容乐观。在我国红榄李仅分布于海南岛，由于生境破坏和人为干扰，野生红榄李的数量已经从2007年的359株急剧下降到现在的14株，分布于三亚铁炉港（9株）和陵水大墩村（5株）。大部分红榄李已经处于老龄或接近老龄化阶段，虽然均可正常开花结果，但种子萌发率极低，胚败育严重。在我国，红榄李存在严重的生殖障碍。本文运用繁殖生物学的原理和方法，对红榄李的生物学特性、花部综合特征、开花物候、繁育系统和营养元素分配等方面进行了分析研究，主要结果如下：
　　1．红榄李在我国的分布情况：在我国范围内，红榄李现存14株全部分布于海南岛，其中9株分布于三亚铁炉港，5株分布于陵水大墩村。
　　2．红榄李的群落特征：三亚铁炉港与红榄李混生的树种以嗜热窄幅种为主，主要有正红树、榄李、海莲等18种真红树，海芒果、水黄皮、黄槿等6种半红树。而红榄李分布较为分散，主要位于低潮间带。
　　3．红榄李的生物学特征：除了中国植物志中所记录的一些基本特征外，对其描述更加精准详细，并有新的特征发现：现存红榄李实际树高最多8.5m左右；枝条随着生长逐渐由嫩绿色变成红色后成灰褐色；叶片表面蜡质，光滑无毛，主叶脉明显；总状花序由10-15枚花组成；单果，果实成熟时呈绿色，子房部位果皮微微泛红；种子脱落后经长期海水浸泡，果皮逐渐变为黑褐色后腐烂，顶端成毛刺状；种子经后熟作用先出茎后发根，子叶展开，胚轴和子叶背部泛红。这些发现可用来补充和完善中国植物志。
　　4．红榄李的花部综合特征：除了中国植物志中所记录的一些基本特征外，花部特征有以下新发现：花冠呈辐射对称；雄蕊10枚；花药具2花粉囊，纵裂，背着药；花瓣、花丝和花柱均成红色；单心皮，子房1室，子房下位，胚珠4-5枚。
　　5．红榄李的花粉柱头形态：电镜扫描状态下，红榄李的花粉呈长球形或近球形，辐射对称，赤道观面呈椭圆形；3条萌发孔沟，具有沟膜，3条假沟，属于N3P4C5型花粉，即赤道三孔沟类型；花粉外壁具假沟及皱波状纹饰，形状不规则。柱头呈柱状，无分叉，中间凹陷，表面干燥无分泌物形成，为干柱头，无乳突细胞分化。
　　6．红榄李的开花物候：单花的花期为10-14天，开放过程可分为萌动期、初展期、盛开期、凋落期，花期60-140天。红榄李的群体花期从1月底到8月底，无双花期现象。单花花期约12.60±0.80天，单花序花期约29.70±1.00天，单株花期约115.20±6.00天，开花不同步。单株平均开花数量为9.60±0.03万朵，平均开花振幅为83.47±1.50朵.株-1.天-1。
　　7．红榄李的花粉和柱头活力：花粉活力最高不超过10％，持续5天左右。柱头在未散粉前1天已具可授性；散粉后的第1-2天，活性最高，持续4天左右。雌蕊先熟，雌雄异熟。柱头可授期和花粉活力持续期有交叉空间。
　　8．红榄李的繁育系统：兼性异交型，部分自交亲和，需要传粉者。花粉-胚珠比（P/O）为21649.08，杂交指数（OCI）为4，异花授粉能有效提高结实率和降低空胚率。胚败育严重，虫害严重。
　　9．红榄李的生殖生长期间营养元素分布特征：N、P、K、Na、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、B等营养元素在红榄李和榄李的不同器官的含量均具有显著性差异，在二者大多数相应器官的含量也均差异显著。除了N、P、Na和B外，红榄李花中的其余元素均比榄李低。
　　综上所述，导致红榄李濒危的原因如下：
　　（1）种群规模小，交配对象减少，自交和近交概率增加；
　　（2）伴生树种的花粉竞争，降低了对传粉者的吸引力；
　　（3）红榄李进化阶段较为原始；
　　（4）开花不同步；
　　（5）花粉活力过低；
　　（6）柱头可授期和花粉活力持续期有交叉空间，可能有空间进行自花授粉；
　　（7）胚败育；
　　（8）虫害；
　　（9）自交亲和；
　　（10）低含量的K、Mg、Ca、Fe、Cu、Zn元素，可能对红榄李花的发育有抑制作用。