塔里木沙拐枣果实刺毛对果实扩散及萌发的影响

塔里木沙拐枣（Calligonum roborowskii A.Los.）是仅分布于我国西北地区荒漠环境的特有种,其果实为不开裂而周围有椭圆形刺毛的瘦果,以果实为单元进行扩散和萌发。本文采用野外观察与室内控制实验相结合的方法,对塔里木沙拐枣刺毛在果实扩散、吸水、脱水及萌发中的作用进行研究。结果显示：不同贮藏时间的果实颜色、大小、重量及刺毛长度存在显著差异。完整果实在水面漂浮时间及水媒扩散能力比去除刺毛的果实更强。完整果实在1 m/s和4 m/s风速下的扩散距离比无刺毛果实的扩散距离长。10 mmol/L赤霉素（AG₃）及不同干藏时间处理的完整果实与无刺毛果实在20℃/30℃光照和黑暗条件下的萌发率间存在显著差异,其中无刺毛果实的萌发率要高于完整果实的萌发率。室外盆栽实验显示,无刺毛果实的萌发率比完整果实高,说明果实刺毛对果实萌发有抑制作用。研究结果表明果实刺毛对塔里木沙拐枣在塔克拉玛干沙漠边缘荒漠环境中的扩散、萌发及种群更新具有重要的辅助作用。     

不同居群塔里木沙拐枣(Calligonum roborowskii A. Los.)果实形态变异研究

应用方差分析、聚类分析、主成分分析、相关性分析等方法,对塔里木盆地分布的塔里木沙拐枣(Calligonum roborowskii A.Los.)5个居群的果实形态进行了形态差异分析。单因素方差分析显示果实长度、果实宽度、果实长宽/果实宽度比、刺毛长度、两肋间距、两刺间距、取刺毛后的瘦果长度、瘦果宽度、瘦果长度/瘦果宽度比与每果肋数等10个果实性状在不同居群间具有极显著差异;主成分分析显示两刺间距,两肋间距,刺毛长度等3个性状是造成各居群果实表型差异的主要指标;根据果实形态地理距离比较近的居群聚为一大支;相关性分析显示果实长度与果实宽度,海拔与刺毛长度极显著正相关。     

一年生短命植物疏齿千里光果实异形性的生态学意义

疏齿千里光(Senecio subdentatus)是分布在新疆北部古尔班通古特沙漠中的一种具异形瘦果的菊科一年生短命植物。将野外观测与室内实验相结合, 对该物种异形瘦果的形态、扩散和萌发特性, 以及异形瘦果产量与植株大小的关系进行了研究, 并对其生态学意义进行了探讨。结果表明: 疏齿千里光果序中的外围果和中央果均为柱形, 但前者为淡黄色, 后者为褐色, 且二者在大小、冠毛长度及果皮微形态等方面均存在明显差异。两种瘦果均以单个果实为扩散单元, 且在静止空气中的降落速度和在1 m·s^-1与2 m·s^-1风速下的扩散距离无显著差异, 说明虽然果实大小和冠毛长度对瘦果扩散具有不同的影响, 但对其整体扩散能力无明显影响。在各温变周期(5/2、15/2、20/10、25/15和30/15 ℃)处理中, 淡黄色外围果的萌发率均高于褐色中央果的, 且不同温度间两种瘦果的萌发率均存在显著差异, 但光照条件对其无显著影响。果序中的中央瘦果数明显多于外围果的, 且植株中外围果所占比例与植株大小间呈显著负相关关系, 而中央果所占比例与植株大小间呈显著正相关关系。这些特点说明, 该物种的小植株倾向于产生较多较易萌发的外围果, 大植株倾向于产生较多不易萌发的中央果。在古尔班通古特沙漠不可预测的极端环境中, 疏齿千里光可通过异形瘦果间的萌发差异及调节其不同大小植株中异形瘦果的比例, 来减少同胞后代之间的竞争, 增加其对不同微环境条件的生态适应性。     

绒毛白蜡二态型果实的扩散特征

多态型果实或种子的出现对植物种群的扩散具有重要的意义。绒毛白蜡(Fraxinus velutina)的果实具有二态型特征,主要表现在果翅数量上不同,分别定义为二翅型和三翅型果实,为了比较两类果实在风传扩散时的差异,研究了两类果实的形态、果翅结构和扩散距离及扩散时长。在大型封闭地下室内,以电扇在不同速度档位产生的气流作为风源,分别从2、1.5、1m处手动释放果实,对风速为0、4.6、6.5、7.3m/s时的果实扩散距离及扩散时长进行了比较;并在此基础上对果实的形态特征与扩散特征进行了线性相关分析。结果表明:在同一高度及相同风速下,三翅型果实的水平扩散距离都极显著的大于二翅型,但其相应的扩散时长都小于二翅型。在相同情况下,三翅型的果实沉降速度显著高于二翅型。两类果实随着释放高度的增加,其扩散距离和扩散时长都相应的增加;随着风速的升高,其扩散距离及扩散时长都相应的增加。三翅型果实质量显著高于二翅型,相反,三翅型果翅长与宽都显著小于二翅型。两种翅型的果翅细胞结构都一样,细胞内部都呈现气囊状,果翅表面沿纵轴方向有流线型的纵棱。通过直线相关分析发现,翅型是对扩散距离和扩散时长影响最显著的形态特征;与果实释放高度相比,风速是影响绒毛白蜡果实扩散距离与扩散时长最显著的环境因素。绒毛白蜡三翅型果实比二翅型果实传播的远,关键在于其具有三翅,三翅对阵风瞬间响应,使得沉降速度较二翅型高,可以在瞬时风的作用下,快速传播到较远的距离。三翅型与二翅型在扩散方式上的结合增强了绒毛白蜡的生存与定殖机会。     

塔里木沙拐枣果实性状的种内变异研究

以塔里木沙拐枣(Calligonum roborovskii A.Los.)果实形态特征为研究对象,应用方差分析法,对同一居群单株内与单株间果实形态性状变异情况及果实性状间的相关性进行了分析研究。结果显示,果实形状、果实长度、果实宽度、刺毛长度、两肋间距、两刺间距、瘦果形状、瘦果长度、瘦果宽度等9个果实性状指标在单株内与单株间都有变异,但单株间果实变异比单株内果实变异大,而每果肋数与每条肋刺行数2个指标不论单株内还是单株间都保持稳定,说明每果肋数与每条肋刺行数2个指标是沙拐枣属植物分类的重要特征指标;代表果实和瘦果大小指标的相关关系都达到极显著,说明果实和瘦果的生长发育都保持一定的一致性,大的果实一般瘦果也大。     

中国特有植物艾比湖沙拐枣(Calligonum ebi-nuricum)居群内果实性状的变异

以中国荒漠特有植物艾比湖沙拐枣(Calligonum ebi-nuricum)果实形态特征为研究对象,对分布于原产区的同一居群12个样株的果实进行形态特征比较研究。通过每株30粒果实的喙长、果实长度、果实宽度、果实形状、瘦果长度、瘦果宽度、瘦果形状、刺毛长度、头部刺毛长度、两肋间距、两刺间距11个性状指标的数值分析表明：在株内与株间均有变异,株间果实性状变异较株内果实性状变异大;代表果实和瘦果大小指标正相关性极显著（p＜0.01）;两肋间距与瘦果形状呈负相关（r=-0.297**,p＜0.01）。研究结果证明：其果实形状和瘦果形状（长度、宽度及长宽比）较为稳定,可作为艾比湖沙拐枣的分种依据,而其它果实性状可塑性较大,只能作为分类的参考。该研究结果可供沙拐枣属其它种的准确分类参考。     

不同地区精河沙拐枣居群果实形态差异性分析

采用居群生态学调查方法,对分布于不同地区的精河沙拐枣居群的果实进行大量观测,结果表明:精河沙拐枣果实(瘦果)形态以及果实的刺毛长短、果肋扭转程度在株间、居群内、居群间3个层次均存在差异.精河沙拐枣果实沟槽宽窄的变异幅度为0.08～0.55mm、深浅的变化范围为0.19～0.44mm,沟槽颜色与光照呈正相关,在居群间呈现规律性变化,表明精河沙拐枣果实形态具有多样性和可塑性,产生差异性的原因可能与环境差异性及其居群分化有关,这也是该属植物较难鉴定的原因之一.对三列沙拐枣的模式标本和精河沙拐枣(艾比湖沙拐枣)模式标本进行观察,从果实形态上重新认识精河沙拐枣的植物分类特征,为研究和鉴定该属其它种植物分类提供理论依据.     

喀什霸王的结实和种子萌发特性

喀什霸王(Zygophyllum kaschgaricum)是生长于中国新疆南部荒漠环境的稀有种及二级保护植物。当前, 该物种在自然种群中呈分散式及片段化分布, 且种群密度低, 种群老龄化较严重。因此, 为了了解该物种种子萌发特性及其对荒漠环境的响应, 该文采用室内控制实验方法, 对该物种的自然坐果率、结籽率、种子吸水特性、种子休眠和萌发特性及对干旱胁迫的响应进行了比较研究。结果表明: 喀什霸王在自然种群中的坐果率及结籽率较低, 且种子的败育率较高。不同干藏时间种子的吸水速率间存在显著差异; 随着干藏时间的延长, 种子的吸水率逐步增强。刚成熟的种子在不同温度及光周期下均可萌发; 其中高温(10/20 ℃, 20/30 ℃)及黑暗条件下的萌发率比低温(10/5 ℃, 5/2 ℃)及光照条件下的萌发率高。不同干藏时间的种子在不同浓度赤霉素(GA₃)下的萌发率均较高; 但低温储藏时间对该物种种子的打破休眠及萌发率没有促进作用。以上结果说明该物种存在非深度生理休眠; 而干藏时间、高温且黑暗及高浓度(50 mmoloL ^-1) GA₃是打破休眠及促进种子萌发的最合适条件。高温条件下的干旱胁迫对喀什霸王种子萌发具有抑制作用; 春季和秋季降水量决定种子的萌发率。总之, 喀什霸王种子在物候上表现出的春秋季萌动及非深度生理休眠以提高幼苗存活力及保障种群稳定性, 是一种对新疆南部干旱及高温胁迫荒漠环境的适应策略。     

异子蓬二型种子的萌发与休眠特性及其生态适应

异子蓬为中亚荒漠的特有种,其果实为胞果,花被片在结果时宿存包被果实形成浆果状的散布单位.对异子蓬的散布单位、果实形态进行比较观察,并在5/15℃、5/25℃、15/25 ℃(暗/光=12h/12h)3个温变周期下进行种子萌发实验,结果表明:(1)异子蓬的散布单位绿色、浆果状,有大小两种形态;大小两种散布单位内包被的果实在形状、大小、颜色上存在着明显差异.(2)大的散布单位内包被的果实圆形,扁平,褐色,无光泽,直径(2.64±0.03) mm,重量(3.68±0.04) mg;小的散布单位内包被的果实双凸镜形,黑色,有光泽,直径(2.40±0.04) mm,重量(2.86±0.06) mg.(3)褐色种子在3个温变周期下的萌发率都在81%以上,萌发速度快,而黑色种子萌发率低,萌发慢,具有休眠现象.(4)划破种皮及低温层积处理可显著提高黑色种子在3个温变周期下的萌发率,延长储存时间也可有效地促进黑色种子的萌发,表明黑色种子处于非深度生理休眠状态.异子蓬产生的两种不同类型的种子及其在时间和空间上的萌发差异对荒漠异质环境具有重要的适应意义.     

准噶尔荒漠异苞滨藜(Atriplex micrantha)的种子二型性及其萌发行为

异苞滨藜的果实(种子)存在二型性,这两种类型的果实在形状、大小、颜色及包被其苞片的大小上均有差异。黑色果实果皮光滑,有光泽,直径1.481mm±0.186mm,包被果实的苞片较小;褐色果实扁平,直径2.642mm±0.254mm,包被果实的苞片较大。以异苞滨藜的两种果实(种子)为材料,在3个变温条件(5/25℃、5/15℃、15/25℃,暗12h/光12h)下进行萌发实验,褐色种子成熟后即具有一定的萌发能力,最终萌发率都在80%以上。黑色种子仅在低的夜间温度(5℃)和高的昼间温度(25℃)条件下有较高的萌发率(>70%),而在5/15℃、15/25℃条件下,种子的最终萌发率较低(<20%),2星期的低温层积处理能够有效地加速和提高黑色种子在3个变温条件下的萌发,划破果皮和种皮也能不同程度的加速和促进黑色种子的萌发,表明黑色种子处于非深度生理休眠状态。苞片中盐含量低,苞片对褐色种子萌发无抑制作用。异苞滨藜的果实(种子)二型性及其萌发行为是对荒漠异质环境的适应。     

喀什霸王的结实和种子萌发特性

喀什霸王(Zygophyllum kaschgaricum)是生长于中国新疆南部荒漠环境的稀有种及二级保护植物。当前,该物种在自然种群中呈分散式及片段化分布,且种群密度低,种群老龄化较严重。因此,为了了解该物种种子萌发特性及其对荒漠环境的响应,该文采用室内控制实验方法,对该物种的自然坐果率、结籽率、种子吸水特性、种子休眠和萌发特性及对干旱胁迫的响应进行了比较研究。结果表明:喀什霸王在自然种群中的坐果率及结籽率较低,且种子的败育率较高。不同干藏时间种子的吸水速率间存在显著差异;随着干藏时间的延长,种子的吸水率逐步增强。刚成熟的种子在不同温度及光周期下均可萌发;其中高温(10/20℃, 20/30℃)及黑暗条件下的萌发率比低温(10/5℃, 5/2℃)及光照条件下的萌发率高。不同干藏时间的种子在不同浓度赤霉素(GA3)下的萌发率均较高;但低温储藏时间对该物种种子的打破休眠及萌发率没有促进作用。以上结果说明该物种存在非深度生理休眠;而干藏时间、高温且黑暗及高浓度(50 mmol·L–1) GA3是打破休眠及促进种子萌发的最合适条件。高温条件下的干旱胁迫对喀什霸王种子萌发具有抑制作用;春季和秋季降水量决定种子的萌发率。总之,喀什霸王种子在物候上表现出的春秋季萌动及非深度生理休眠以提高幼苗存活力及保障种群稳定性,是一种对新疆南部干旱及高温胁迫荒漠环境的适应策略。     

果实成熟度和贮藏条件对枇杷种子无菌萌发的影响

为探讨影响枇杷(Eriobotrya japonica Lindl.)种子萌发的因素,将种子播种于1/2MS培养基80 d,研究了成熟度和贮藏条件对枇杷种子萌发的影响。结果表明,‘软条白沙’、‘宁海白’、‘塘科白沙’和‘大红袍’转色期和完熟期采收的种子的萌发率和苗高无显著差异;而‘大房’完熟期采收种子的萌发率较高。‘洛阳青’枇杷果实或种子经4℃贮藏5 d和10 d,萌发率和苗高与未贮藏种子的无显著差异,而贮藏期达20 d或更长时,贮藏种子的萌发率和苗高显著下降。在不同温度下贮藏的枇杷种子萌发率和苗高存在差异,‘早钟6号’和‘太平白’枇杷在15℃和4℃的优于25℃的,但适宜贮藏时间分别不超过15 d和30 d。因此,在转色期采收果实以及适度贮藏果实或种子可以保持枇杷种子的萌发能力。     

角果藜的地上地下结果性与种子萌发行为

对角果藜(Ceratocarpus arenarius L.)的种子形态进行了观测,并进行了种子萌发实验,探讨了角果藜的地上地下结果特性.结果表明: 角果藜的地上果实和地下果实的颜色、大小、质量均存在差异;种子的异质性导致了地上种子、地下种子(果实)的不同萌发行为;角果藜地上种子、地下种子的萌发率均较低,分别为32%、27%(30 d)(5 ℃/25 ℃);划破种皮可显著提高地上种子和地下种子的萌发率(P＜0.05);延长储藏时间能显著提高地上种子的萌发率(P＜0.05),也能部分提高地下种子的萌发率,表明地上种子和地下种子均属于生理休眠,但地上种子的休眠程度浅;角果藜的地上地下结果性是对荒漠极端环境适应的一种特殊繁殖策略.     

散枝猪毛菜的种子多型性及其萌发行为

散枝猪毛菜(Salsola bracchita)主要分布于新疆准噶尔荒漠,具有很强的抗干旱和抗盐碱能力。该文对散枝猪毛菜的果实进行了观察,表明散枝猪毛菜具有4种类型的散布单位和果实,这4种果实在形状、大小、颜色和着生方式上均有显著差异。A型果实绿色、球形、大,着生方式为横生,宿存花被革质,背部有紫红色翅状附属物,直径为(2.161±0.138) mm,单粒重为(3.810±0.113) mg;B型果实绿色、大、扁平、长圆形,着生方式为直立,宿存花被革质,背部有翅状附属物,长为(2.062±0.188) mm,宽为(1.720±0.148) mm,单粒重为(2.665±0.113) mg;C型果实绿色、大、扁平、长圆形,着生方式为直立,宿存花被膜质,背部无翅状附属物,长为(2.239±0.277) mm,宽为(1.844±0.150) mm,单粒重为(2.723±0.559) mg;D型果实黄色、小、扁平、长卵形,着生方式为直立,宿存花被膜质,背部无翅状附属物,长为(1.678±0.163) mm,宽为(1.390±0.110) mm,单粒重为(0.928±0.025) mg。A型、B型和C型种子(果实)在5 ℃/15 ℃、5 ℃/25 ℃、15 ℃/25 ℃(暗12 h/光12 h)变温条件下萌发率>68%,且B型和C型种子比A型种子有较高的萌发率和萌发速率。D型种子在3种变温条件下萌发缓慢,最终萌发率始终维持在较低水平(<20%),划破果皮和种皮能够显著提高D型种子的萌发率和萌发指数,表明D型种子处于生理休眠状态。散枝猪毛菜的种子多型性是对荒漠异质环境的一种适应。     

泡果沙拐枣种子在原生境休眠状态的变化

研究种子在原生境休眠状态的变化,有助于了解种子萌发时机和休眠解除在自然条件下是如何被控制的。泡果沙拐枣(Calligonum junceum)是蓼科沙拐枣属的超旱生灌木,是达坂城荒漠的优势种,是荒漠地区植被恢复重要的候选植物种。于2015年7月,将鲜种子埋放在达坂城自然群落的地表和土中(3~5 cm),定期取回(第1年每6周取一次,第2年每8周取一次,直至2017年9月),在模拟原生境生长季4个变温(15/5、20/10、25/15、30/15℃)下培养萌发。结果表明:成熟的鲜种子在4个温度下萌发率很低,说明种子具有初生休眠;大部分种子具有非深度和中度两种水平的生理休眠;种子的休眠在晚秋和冬季以及来年春季得以解除;3月取出的种子萌发率较高;在夏季高温时节,大部分种子(70%)再次进入次生休眠;在达坂城原生境,泡果沙拐枣的种子处于休眠/非休眠循环,这与达坂城季节性水、热条件的变化及长期大风有关;埋放于土中种子的萌发率高于地表,冬季降雪时地表种子的萌发率高于土中,这与不同部位土壤温度和湿度的波动幅度不同有关。     

光照、温度和盐分对梭梭种子萌发的影响

梭梭是我国西北荒漠中分布的多年生植物,属中亚荒漠植被成分。其种子萌发的最适温度为10℃,亚适宜温度为15－20℃。从20℃起,温度越高,萌发比率越低。种子无论在光下和暗中都能萌发,萌发率无显著性差异。浓度低于0.2mol/L的NaCI溶液对萌发的影响不大;但从0.8mol/L起,萌发率随着浓度增高而降低,直至为零。将在盐溶液中处理9d的种子转移至蒸馏水后,原来较高浓度下的种子具有较高的萌发恢复率。不同浓度下的种子的萌发率和萌发恢复率要比蒸馏水中的低,表明NaCI处理后的部永久地失去萌发力。     

光照、温度和盐分对梭梭种子萌发的影响

梭梭是我国西北荒漠中分布的多年生植物,属中亚荒漠植被成分。其种子萌发的最适温度为10℃,亚适宜温度为15～20℃。从20℃起,温度越高,萌发比率越低。种子无论在光下和暗中都能萌发,萌发率无显著性差异。浓度低于0.2mol/L的NaCl溶液对萌发的影响不大;但从0.8mol/L起,萌发率随着浓度增高而降低,直至为零。将在盐溶液中处理9d的种子转移至蒸馏水后,原来较高浓度下的种子具有较高的萌发恢复率。不同浓度下的种子的萌发率和萌发恢复率要比蒸馏水中的低,表明NaCl处理后的部分种子永久地失去萌发力。     

西双版纳地区4种榕树果实的资源分配及其种子萌发特性

为了解榕树果实的资源分配和种子萌发特征,对西双版纳地区的垂叶榕(Ficus benjamina)、高山榕(F.altissima)、聚果榕(F.racemosa)和无柄雅榕(F.concinna)的果实营养、繁殖资源分配,以及种子萌发特性进行了研究。结果表明,4种榕果的营养分配存在差异,榕果重的种类果肉亦多,榕果大者果腔较大,且种子数量较多,但雄花和榕小蜂数量不一定多。榕果分配给雌性功能及雄性功能繁殖的小花比例也不相同,聚果榕在雌性功能上的分配显著大于雄性功能,其它3种榕果则分配于雄性功能的资源比雌性功能的多,但程度不同。此外,4种榕树的种子大小及重量存在显著的种间差异,以至于影响到种子的萌发率及根茎生长,果实最大的聚果榕种子最多,萌发率高,但由于种子最小,其根茎生长缓慢且短;果实适中的垂叶榕和高山榕种子较大,不但萌发率较高,其根茎生长也较快;果实和种子都小的无柄雅榕,种子萌发率低,根茎生长慢。生长在水热环境好的榕树比生长在相对贫瘠环境的榕树,由于极少面临水热光照等限制,更容易进化出较小的种子,萌发能力和速度也相对较差。这说明不同生境中榕树进化出了不同的繁殖分配机制及资源利用策略来适应环境变化。     

蒺藜集合繁殖体形态及间歇性萌发特性

蒺藜(Tribulus terrester)果实由5个集合繁殖体构成, 是一种常见的具集合繁殖体的一年生植物。该文对不同月份成熟的蒺藜果实及果实集合繁殖体的形态、活力、吸水率、萌发率及萌发速率进行了比较观察, 初步探讨其生态学意义。主要结果如下: 1)果实各集合繁殖体间在质量、附属物质量百分比、种子数、活力、吸水率、萌发率及萌发速率方面随其发育顺序依次减小, 存在显著差异; 2)果实平均活力及萌发率随成熟时间依次升高, 而吸水率依次降低, 平均活力及萌发率与果实成熟时间正相关, 而与吸水率负相关, 成熟时间越早, 活力及萌发率越低, 吸水率越高; 3)除9月最晚成熟的集合繁殖体在最适条件下均能萌发外, 其余月份的果实各集合繁殖体只能部分萌发, 且只有位于集合繁殖体长刺端的种子能萌发, 这种在当季只萌发部分种子, 剩下的种子仍然保持在一个扩散单元中并在数周、数月或数年间不规则地间隔萌发属于间歇性萌发。上述结果表明: 不同月份成熟果实及果实不同发育顺序的集合繁殖体在形态、活力及吸水率方面存在梯度变化, 这种变化可能是造成蒺藜间歇性萌发的主要原因, 这种萌发对策可以降低同胞后代间的竞争, 使其对可变环境中的生存风险进行有效的分摊, 为物种的延续提供保障。     

温度、基质对泡泡刺种子萌发的影响

研究了温度、种子大小和基质对荒漠植物泡泡刺种子萌发的影响.结果表明:无论是滤纸还是沙子基质上,泡泡刺种子的萌发率、平均萌发时间和萌发率指数受温度的影响显著,而受种子大小的影响不显著.在沙子处理中,较高的萌发率发生在恒温25℃～35℃和变温20℃/30℃,10℃时萌发率较低.平均萌发时间随着温度的上升而呈下降趋势.在滤纸和沙子基质中,泡泡刺萌发的基本温度、最佳温度和最高温度分别为9.0℃、25.3℃、45.2℃和4.8℃、34.1℃、45.0℃.从4.8℃～45℃,泡泡刺种子可萌发的热量范围广,说明了泡泡刺定植的高度潜力.在荒漠生态系统恢复中,这种特性可使泡泡刺成为较好的候选者.