四种藜科植物多型性种子形态及萌发率对绵羊瘤胃消化的响应

藜科植物角果藜(Ceratocarpus arenarius L.)、盐生草(Halogeton glomeratus C.A.Mey.)、野榆钱菠菜(Atriplex aucheri Moq.)和紫翅猪毛菜(Salsola affinis C.A.Mey.)都具有种子多型性现象,每种植物均可产生2种不同类型的种子。以这8种种子为研究对象,采用瘤胃瘘管尼龙袋法,对瘤胃消化前后种子的长、宽、厚、千粒重和萌发率进行测定,研究了4种藜科植物的多型性种子对绵羊瘤胃消化的反应,并探讨了藜科植物种子多型性结实策略的意义。结果表明:种子经绵羊瘤胃消化后,种子颜色变暗,附属结构(苞片、种毛和种翅)被消化,暴露出内部的环形胚;随消化时间的延长,种子的长、宽、厚和千粒重形态学指标均显著降低(P0.05),且它们与消化时间之间分别具有形如Y=1.00+7.92e~(-0.04 X)(R~2=0.92,P0.0001)、Y=1.28+4.63e~(-0.11 X)(R~2=0.91,P0.0001)、Y=0.70+1.36e~(-0.09 X)(R~2=0.92,P0.0001)和Y=1.48+9.57e~(-0.20 X)(R~2=0.36,P0.0001)的函数关系;绵羊瘤胃消化能打破藜科种子的休眠特性,显著提高种子萌发率(P0.05),除野榆钱菠菜的小苞片种子随瘤胃消化时间的延长萌发率逐渐增加外,其余种子的萌发率均随瘤胃消化时间的延长呈现先增高后降低的趋势,且经瘤胃消化24 h后,8种种子的萌发率均40%,较消化前显著提高(P0.05),表明这8种种子均能通过绵羊进行消化道传播。同一种植物不同类型的种子对绵羊瘤胃消化的反应具有趋同性。4种藜科植物不仅能通过"两头下注"的繁殖策略适应严酷的荒漠环境,还能通过放牧绵羊进行种子的消化道传播,增加了种群扩散的途径,这是植物适应荒漠多变环境的一种生存方式。     

北疆地区15种豆科植物种子对绵羊消化道作用的响应

为揭示北疆地区豆科植物种子对绵羊消化道作用的响应,采集了北疆地区天然草地中常见的15种豆科植物种子。首先测定种子的长、宽、厚和质量,并计算种子的形状指数。其次,用种子饲喂绵羊,收粪试验在种子摄食后的第6、12、24、36、48和72 h进行,测定种子经绵羊消化道作用后的回收率、种子在绵羊消化道内的平均滞留时间以及消化道作用前后种子的萌发行为,并研究了种子大小及形状指数对平均滞留时间和种子回收率的影响。结果如下:15种植物种子质量在1.50–37.68mg之间,形状指数在0.001–0.12之间,均为中等或较大类型的球(圆)形种子;种子被绵羊采食后的排放动态符合高斯模型:Y=0.02+0.74e~(–0.5((X–29.61)/9.41)~2),种子排放高峰期集中在采食后的24–36 h时间段内;种子回收率最大的是洋甘草(Glycyrrhiza glabra)(39.25%),最小的是草木犀(Melilotus officinalis)(4.28%);平均滞留时间最长的是草木犀(37.19 h),最短的是新疆棘豆(Oxytropis sinkiangensis)(22.33 h);种子回收率与种子大小和形状指数之间分别具有符合形如Y=6.45+2.05X–0.04X~2和Y=2.59+36.97e~(–24.47X)的函数关系模型;平均滞留时间与种子大小和形状指数之间分别具有符合形如Y=12.48+37.44e–0.07X和Y=3.93+2055.33X–21757.99X~2的函数关系模型,此结果表明,较大、较小和形状不规则的豆科种子较易被绵羊消化和排泄。经绵羊消化道作用后,多叶锦鸡儿(Caragana pleiophylla)种子的萌发率由消化前的96.22%显著降低至35.17%,野火球(Trifolium lupinaster)和狐尾黄耆(Astragalus alopecurus)种子萌发率和消化前相比差异不显著,其余12种种子的萌发率均显著提高(p0.05)。     

绢蒿荒漠放牧草地丛枝菌根真菌数量特征的时空变化

以绢蒿荒漠草地的优势种绢蒿、羊茅(针茅)、苔草为研究材料,探究其根际AM真菌和根系侵染率及季节性动态变化对放牧的响应。结果表明:随放牧压力的增大,AM真菌孢子密度、物种丰富度和根系侵染率显著降低(P<0.05),多样性指数在过度放牧的条件下显著(P<0.05)降低;在同一放牧条件下,0~10 cm土壤层的孢子密度、物种丰富度和根系侵染率均显著(P<0.05)高于10~20 cm和20~30 cm土壤层,多样性指数随土壤深度的增大差异性不显著(P>0.05);不同的宿主植物对AM真菌的依赖性不同,即侵染率高低依次为绢蒿>羊茅>苔草;AM真菌孢子密度、物种丰富度和植物根系侵染率随季节的变化表现出一定的变化规律,三者均呈现"双峰"现象,在6月和9月分别达到峰值,与绢蒿荒漠草地植被的生长节律几乎同步;温度对AM真菌孢子密度、丰富度和侵染率的影响不显著,但降雨量对植物根系的侵染率有极显著(P<0.01)的影响,随降雨量的增加侵染率极显著升高。     

28种禾本科植物种子形态学特征及其萌发对绵羊瘤胃消化的反应

采用瘘管羊瘤胃瘘管尼龙袋法,对北疆地区常见的28种禾本科植物种子进行不同时间段的瘤胃消化处理,对处理前后种子的长、宽、厚、形状指数、百粒重和萌发率进行了测量,研究种子对绵羊瘤胃消化的反应,以期丰富北疆地区植物种子消化道传播的内容.结果表明: 除臭草、剪股颖、鳞茎早熟禾、猫尾草和小麦以外,其余23种植物的种子均为椭圆或扁平状种子;小麦和燕麦种子百粒重分别为3.52和1.69 g,其余种子的百粒重均为0.01～1 g,属中等或偏小类型.种子经瘤胃消化后,颜色变深,种子结构被破坏,种子的芒、稃和颖等附属结构的长度随消化时间的延长逐渐减小;种子长、宽、厚、百粒重随消化时间的延长呈逐渐减小趋势,但变化不显著;种子经绵羊瘤胃消化后,萌发率显著降低,经瘤胃消化6 h后,除鹅观草和燕麦种子萌发率降为0外,其余26种植物仍有部分种子保持活力.