火烧信号对种子萌发影响的研究进展

火作为一个基础的生态因子, 对森林、草地等陆地生态系统的结构和功能有着重要的影响。种子萌发是种子植物的重要生活史阶段, 也是火后植被更新和恢复的主要途径。植被燃烧产生了烟、热以及与烟相关的一系列火烧信号, 在打破种子休眠, 促进种子萌发方面发挥重要作用。该文将火烧信号分为物理信号和化学信号, 物理信号主要是伴随火烧产生的高温, 化学信号主要包括气态烟以及近年来从烟水中提取的影响种子萌发的关键化学物质karrikins和glyceronitrile。该文围绕火烧的基本信息, 火烧信号对种子萌发的影响, 火烧信号在实践中的应用3个方面进行系统综述, 重点探讨了不同类别的火烧信号及其交互作用对种子萌发的影响。在系统总结火烧信号对种子萌发影响的研究进展的基础上, 提出未来的研究应与烟信号作用机理的探究以及全球变化等方面相结合, 旨在充分发挥火的生态服务功能, 为火的科学管理应用和退化生态系统恢复提供理论支撑。     

苜蓿种子萌发和幼苗生长对温度、光照和埋深的响应

紫花苜蓿(Medicago sativa)是世界人工草地重要的优良牧草。研究其种子萌发和幼苗生长对温度、光照及埋深等环境因子的响应,对苜蓿草地的种植及管理具有重要的实践指导意义。采用室内控制实验,分析了紫花苜蓿种子萌发和幼苗生长对恒温(10、15、20、25、30℃)、变温(6/15、10/20、15/25、15/30、20/30℃)、光照(12 h光照/12 h黑暗、24 h黑暗)以及埋深(1、2、3、4、5 cm)等环境因子的响应特征。结果表明,苜蓿种子的萌发温度范围宽,在供试的10种恒温和变温下萌发率为50%~88%,且温度处理对苜蓿种子的萌发率没有显著的影响;黑暗对苜蓿种子萌发有抑制作用,12 h光照/12 h黑暗条件下,苜蓿种子萌发率为69%~88%,而24 h全暗条件下为50%~77%,其中10、15、30、10/20和15/30℃温度下,光照处理均显著高于全暗处理。埋深1~5 cm的苜蓿种子出苗率没有显著差异,且幼苗株高、干重、鲜重均没有受到显著影响;埋深对苜蓿根生长存在显著影响,埋深1~2 cm根长度及重量均显著高于其他埋深处理。以上结果表明,苜蓿种子萌发的温度范围宽,恒温和变温下都有较高的萌发率,适合播种季节要求宽泛;黑暗显著抑制紫花苜蓿种子的萌发,田间种植苜蓿的最佳埋深为1~2 cm。