沙埋与水分对科尔沁沙地主要固沙植物出苗的影响

蒿属半灌木乌丹蒿(Artemisia wudanica)、白沙蒿(A. sphaerocephala)、差不嘎蒿(A. halodendron)是科尔沁沙地的主要固沙植物。其中乌丹蒿和差不嘎蒿是科尔沁沙地的本土植物,白沙蒿为来自于库布齐沙漠、毛乌素沙地的飞播植物。设置了 5个沙埋深度(0.5、1.0、1.5、2.0和3.0 cm)和 4个水分梯度(86、171、257和 342 mL,分别模拟每月25、50、75和100 mm的降雨量),以探讨3种植物幼苗出土对沙埋和水分的响应。结果表明,沙埋与水分均显著影响着3种蒿属植物的幼苗出土(P < 0.001)。3种植物最适沙埋深度在0.5-1.5 cm范围内,萌发出土时适宜水量要高于当地种子萌发期的平均降水量(50 mm/月)。两种固沙先锋植物乌丹蒿和白沙蒿的种子出苗率均显著高于差不嘎蒿,乌丹蒿较白沙蒿也明显为高,尤其在水分缺乏时,表现出两种先锋植物种子出苗对干旱有更好的适应性。协方差分析表明,乌丹蒿幼苗死亡率显著高于白沙蒿和差不嘎蒿(P < 0.05),在达到75 mm/月降水量时,3种植物的出苗较好,但不能满足乌丹蒿幼苗生长对水分的需求,而实际种子萌发期的降水量平均只有50 mm/月。因而降水的缺乏导致乌丹蒿种群更新出现问题,加之飞播植物的竞争,使得近几年科尔沁沙地较多乌丹蒿种群出现衰退。     

毛乌素沙地4种沙生植物种子萌发及出苗对沙埋及单次供水的响应

飞播固沙作为一项快速而有效的现代化治沙措施,已成为毛乌素沙地植被恢复与重建的重要手段。但此项技术仍存在一些问题,如飞播后成苗率较低等。以毛乌素沙地优势植物柠条（Caragana korshinskii）、羊柴（Hedysarum laeve）、油蒿（Artemisia ordosica）与籽蒿（Artemisia sphaerocephala）为研究对象,人工控制7个沙埋深度和9个水分梯度,研究4种植物种子萌发和幼苗出土对沙埋和单次供水的响应,阐明多大的单次降雨才能保证种子萌发与幼苗出土及出土幼苗的维持时间。结果表明,对于柠条和羊柴质量相对较大的种子而言．种子主要在供水量10．20mm,埋藏深度为0．5．2cm的条件下出苗,但在埋藏深度为5cm时这两个物种仍有少量种子能够出苗;而对于油蒿和籽蒿质量相对较小的种子而言,种子主要在供水量10．20mm,埋藏深度为0．5cm时出苗,当埋藏深度为1．5cm和2cm时不能顺利出苗。沙埋深度0．5cm条件下,4个物种具有最高的出苗率和出苗速率。在试验期内（30d）,柠条、羊柴和油蒿出土幼苗分别在单次供水量为5、7．5mm和7．5mm时全部死亡,在单次供水量高于15mm时4个种的出土幼苗死亡率大多低于50％,且随供水量的增加出土幼苗死亡率降低。结合毛乌素沙地降雨特点与本次实验结果,0．5cm的沙埋及7．5mm以上的单次降雨是上述4种植物自然条件下出苗较好的重要条件。     

沙埋对六种沙生植物种子萌发和幼苗出土的影响

研究了沙埋对科尔沁沙地6种优势植物的种子萌发和幼苗出土的影响．进行0．2、4、6、8、10和12cm等7个深度沙埋处理．结果表明,在不同沙埋处理时,沙蓬萌发差异显著。而差不嘎蒿2锄埋深与其他埋深的发芽差异显著,其他4种植物0cm埋深与其他埋深的发芽差异显著;沙埋对所有植物幼苗出土均有显著影响,埋深增加,出苗率减小;繁殖体大的物种与繁殖体小的物种相比,能从更深沙层中出苗,幼苗出土最大深度排序为苦参>东北木蓼≥沙蓬>山竹子>雾冰藜>差不嘎蒿．     

沙埋和种子大小对柠条锦鸡儿种子萌发、出苗和幼苗生长的影响

研究了沙埋深度和种子大小对内蒙古毛乌素沙地植被群落中占优势的柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii Kom.)种子萌发、出苗、幼苗存活和生长的影响.结果表明,沙埋深度显著影响柠条锦鸡儿的种子萌发率、休眠率、出苗率、幼苗存活率及生物量.在0.5-2cm的浅层沙埋下,种子萌发率、出苗率、幼苗存活率及生物量最高,休眠率最低;沙埋深度≥4 cm时,柠条锦鸡儿的种子萌发率、出苗率、幼苗存活率及生物量随着沙埋深度增加显著降低,而休眠率却显著升高;沙埋深度≥12 cm时,柠条锦鸡儿种子不能够出苗,幼苗也不能够存活.种子大小对柠条锦鸡儿种子萌发率没有显著影响,但对出苗率、幼苗存活率及生物量影响显著.在各个沙埋深度下,不同大小的柠条锦鸡儿种子间的萌发率没有显著差异.当沙埋深度≤6 cm时,不同大小的柠条锦鸡儿种子在同一沙埋深度下的出苗率间没有显著差异;但当沙埋深度≥8 cm时,在同一沙埋深度下,大种子的出苗率显著高于中种子和小种子的出苗率,而中种子和小种子出苗率间没有显著差异.0.5-10 cm的沙埋深度中,除6 cm和8 cm深度下中种子和小种子萌发幼苗的生物量间没有显著差异外,其余深度下,大种子萌发的幼苗的存活率及生物量显著高于同一沙埋深度下中种子萌发的幼苗的存活率及生物量,后者又显著高于小种子萌发的幼苗的存活率及生物量.可能正是种子萌发对沙埋环境的忍耐或响应能力以及种子的多态性提高了柠条锦鸡儿在毛乌素沙地的适合度,为其在流动或半流动沙丘环境中成功定居并形成优势群落奠定了基础.     

沙埋和种子大小对固沙禾草沙鞭的种子萌发与幼苗出土的影响

该文研究了野外条件下不同深度的沙埋对沙鞭(Psammochloa villosa)种子萌发和幼苗出土的影响,以及温室条件下种子大小对不同深度沙埋后的种子萌发和幼苗出土的影响。结果表明,沙埋深度显著影响沙鞭的种子萌发率、幼苗出土率和种子休眠率。沙子表面的种子不能萌发。2 cm的浅层沙埋时的种子萌发率和幼苗出土率最高,1 cm 沙埋的种子萌发率和幼苗出土率次之。沙埋深度超过2 cm之后,沙鞭的种子萌发率和幼苗出土率与沙埋深度呈负相关。2 cm的种子休眠率最低。从2 ~12 cm,种子休眠率随着沙埋深度的增加而增加。在幼苗能够出土的深度(1~6 cm),幼苗首次出土所需的时间随着沙埋深度的增加而延长。种子大小对沙鞭的种子萌发率没有显著影响。但是在深层沙埋(6 cm)时,与小种子相比,大种子产生的幼苗的出土率较高。从2~6 cm,大种子形成的幼苗的茎长度都较长。     

沙埋对醉马草种子萌发和幼苗生长的影响

为探讨醉马草(Achnatherum inebrians)种群繁殖和扩散机理,并为其防控和开发利用提供理论基础,研究了不同沙埋深度(0、1、2、3、4和5cm)对醉马草种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:埋深对醉马草幼苗出土率、首次出苗时间、幼苗生长高度以及生物量的分配均有极显著影响(P<0.001);种子萌发和幼苗出土率在2cm沙埋下达到最高(92%),在5cm沙埋下最低(58.7%);幼苗最大高度(10.8cm)出现在3cm的沙埋,最小高度(6.3和7.1cm)出现在0和5cm的埋深;埋深为2cm时,地上和地下生物量最大,埋深5cm时地上和地下生物量均最小;最大根长(约5cm)和最小根长(1cm)分别出现在2～3cm和5cm的埋深。2～3cm的埋深是醉马草种子萌发和幼苗生长的最佳深度。     

沙埋对花棒种子萌发和幼苗生长的影响

为探讨花棒(Hedysarum scopariium)种子萌发和幼苗生长对沙埋的响应,并为固沙造林、水土保持提供理论基础,研究了6种沙埋深度(0、1、2、3、4和5cm)对花棒种子萌发和幼苗生长的影响.结果表明,埋深对花棒幼苗出土率、首次出苗时间、单株叶片数、幼苗生长高度以及生物量的分配均有极显著影响(P<0.001).种子出苗率在2 cm沙埋下达到最高(95.6%),在5cm沙埋下最低(43.4%);幼苗最大高度(11.6cm)、绝对株高(13.9cm)和最大地上生物量(26.7mg)均出现在2cm的埋深,幼苗最小高度(3.3cm)、最小根长(4.3cm)和最小地上生物量(5.3mg)出现在5cm的埋深;生物量分配随沙埋深度增大而更多地分配给地下部分.2cm的沙埋是花棒种子萌发和幼苗生长的最佳深度.     

沙埋对西鄂尔多斯珍稀植物种子萌发和幼苗出土的影响

采用不同沙埋深度(0、1、2、3、5、7、10 cm埋深)处理,对内蒙古西鄂尔多斯4种珍稀植物霸王(Zygophyllum xanthoxylum)、沙冬青(Ammopiptanthus mongolica)、蒙古扁桃(Prunus mongolica)和长叶红砂(Reaumuria trigyna)种子萌发及幼苗出土情况进行研究,以揭示其种子萌发特性.结果表明:表层沙土(0 cm埋深)的种子几乎不萌发;除霸王外,其他3种植物在不同沙埋深度处理下的种子萌发率差异显著(P＜0.05);沙埋对4种珍稀植物的幼苗出土均有显著影响,出苗率随着沙埋深度的增加而降低,且遵循指数方程.霸王在2 cm沙埋深度的出苗率最高,其他物种在1 cm沙埋深度的出苗率最高.沙埋深度对幼苗生物量的影响不显著.     

四种沙埋深度对羊草种子出苗和幼苗生长的影响

模拟羊草种子自然埋藏深度状况,设计了0、1、2和3cm共4种沙埋深度实验,研究了其出苗率及幼苗生长对沙埋深度的响应。结果表明,羊草种子出苗率随埋深的增加呈下降趋势,0cm时出苗率最高为89.3%,1和2cm时分别为81.5%和78.5%,3cm时最低(73.5%),与前三者具有显著差异。埋深对地上株高生长动态的影响主要表现在,播种后25d,0～2cm处理的羊草幼苗地上株高均高于3cm处理;播种后36d,4种处理的地上株高没有显著差异。此外,随着埋深的增加,羊草幼苗的根长、根数、根冠比呈先上升后下降趋势,叶片数呈下降趋势,绝对株高则呈上升趋势。表明1～2cm沙埋深度更适宜于羊草种子出苗及幼苗生长,而0或3cm埋深不利于其出苗和幼苗生长。     

沙埋与供水对毛乌素沙地两种重要沙生植物幼苗生长的影响

沙埋与水分是影响毛乌素沙地植物存活、生长的关键因子。通过沙埋与供水的野外控制实验,研究了毛乌素沙地重要物种柠条(Caragana korshinskii)与羊柴(Hedysarum laeve)幼苗存活及生长对沙埋和供水的反应。结果表明:适量的沙埋(0.25H-0.50H沙埋,H为苗高)与供水(柠条50mm/月,羊柴75mm/月)可以促进幼苗生长,过量的沙埋与供水则会抑制生长甚至导致幼苗死亡。柠条幼苗在50mm/月供水,0.25H、0.50H沙埋,羊柴幼苗在75mm/月供水,0.25H、0.50H沙埋下具有较高的相对生长速率和净同化速率;幼苗在1.0H和1.25H沙埋下全部死亡。供水量较小、沙埋较浅时,两种植物根冠比均较高;当供水量最大时,柠条幼苗根冠比在沙埋最深和没有沙埋时较大,而羊柴幼苗根冠比仍在没有沙埋时最高。     

EFFECTS OF BURIAL BY SAND ON SEED GERMINATION AND SEEDLING EMERGENCE OF FOUR DUNE SPECIES

On the beach strand, seedlings of Cakile edentula, Elymus canadensis, and Corispermum hyssopifolium emerged from mean depths of 3.4, 3.5 and 3.0 cm, respectively. The frequency distribution of the depth of seedling emergence was 1) significantly leptokurtic for C. edentula and slightly platykurtic (not significant) for C. hyssopifolium and E. canadensis, and 2) significantly skewed to the right for C. edentula and E. canadensis but not for C. hyssopifolium. The total germination was not influenced by the burial of seeds at 2, 4, 6, 8, 10 and 12 cm depths except in Ammophila breviligulata in which the germination decreased with increasing depth of burial. The rate of emergence and total emergence decreased with increased sowing depth for all four plant species. Species with larger seeds emerged from deeper burial treatments than those with small seeds. The order of ED₅₀ (the planting depth from which 50% of the seedlings emerged) and ED_max (the maximum depth from which a seedling emerged) was C. edentula (upper seeds) > E. canadensis > C. edentula (lower seeds) ≖ C. hyssopifolium > A. breviligulata and it coincided with weight per seed.     

沙冬青种子萌发及幼苗生长特性

沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)是亚洲中部荒漠特有种,由于其分布的环境条件特殊,现存植被天然更新困难,人工育苗、造林存在一定问题。为改善种皮透水性,获得整齐一致的发芽,分别用21.5 (室温)、40、60、80和90 ℃的温水浸种5 min。结果表明: 60 ℃温水浸种效果最好,与对照相比,显著地提高了种子发芽势,并有效地降低硬实率。对比分析了15、20、25、30、35和40 ℃环境温度下种子萌发的特性,种子发芽最适温度是30 ℃,而胚根及下胚轴伸长最快的温度为25~30 ℃。较低温度下种子发芽延续时间较长,并且种子萌发后下胚轴和胚根伸长缓慢,易形成畸形(胚根严重扭曲、缢裂)幼苗。15 ℃时畸形幼苗占发芽种子数的28.1%,而30~40 ℃时仅占5.2%~8.6%。温度过高不利于种子萌发及幼苗生长,40 ℃时,吸胀种子绝大部分丧失活力,发芽种子在35 ℃以上温度下生长2~3 d,胚根胚轴组织呈水渍状坏死。另外,催芽后的种子播种在河沙中子叶出土最快,出土率可达63%,显著高于在粘质壤土中出土率(11%)。不同粒径的种子播种后幼苗生长特性表现出一定的差异,粒径5 mm以下小粒种子播种后幼苗长势弱,苗期成活率低,生长70 d后幼苗成活率仅为35.4%,而粒径5 mm以上种子同期幼苗成活率达56.2%。据上述试验结果,结合自然分布区内环境条件的资料,分析了沙冬青濒危原因,并为植被恢复育苗措施提出建议。     

玉米种子萌发成苗不同阶段需水阈值的研究

用渗透势不同的聚乙二醇（ＰＥＧ）６０００模拟外界环境水分条件,对玉米不同品种的种子在萌动、萌发及成苗三个阶段需水的量化研究表明,种苗的抗旱性随吸水进程的推进而减弱;种子在萌动、萌发及胚芽伸长至一定长度的时间（ｔ）与外界环境水势（ｗ）之间存在着１／ｔ＝ａ＋ｂｗ的关系,据此推算出不同品种在不同成苗阶段的需水阈值,发现不同品种在同一成苗过程中对环境水分条件的反应不同,它们的抗旱性也不同。     

锦鸡儿属植物在鄂尔多斯高原区系和植被中的作用

锦鸡儿属植物在鄂尔多斯高原分布有9种。是物种多样性相对丰富的一个地区。其中中间锦鸡儿Caragana korshinskii var. intermedia,在鄂尔多斯高原东部和毛乌素沙地被当作优选的、广泛栽培的、习见的固沙和水土保持灌木树种。从植物区系成分上分析,主要是中亚成分和东亚成分,中亚成分有蒙古高原分布,阿拉善分布,戈壁-蒙古分布,内蒙古草原-黄土高原分布;东亚成分有华北分布,华北-青藏高原分布,以及蒙古高原南部-青藏高原成分。这些成分充分反映出这一地区与相邻地区的联系和过渡性。形成明显替代现象是本区东部的C. korshinskii var. intermedia与西部的C. korshinskii之间的替代。灌木种类是鄂尔多斯高原的优势生活型植物。在鄂尔多斯高原分布的14个主要灌木群落中,其中有4个重要的锦鸡儿群落,即中间锦鸡儿群系Form. Caragana korshinskii var. intermedia,狭叶锦鸡儿群系Form. Caragana stenophylla,柠条锦鸡儿群系Form. Caragana korshinskii,藏锦鸡儿群系Form. Caragana tibetica。中间锦鸡儿群系为优良的固沙和水土保持灌木。藏锦鸡儿群系则主要分布在西鄂尔多斯,为自然分布。在硬地及覆沙梁地形成高达40~80 cm的小沙丘包,在灌丛中占绝对优势,是锦鸡儿属植物在鄂尔多斯高原最典型的景观之一。这些锦鸡儿属植物群落对于揭示植被从东到西典型草原-荒漠化草原-荒漠的地带性分布具有典型的表征意义。     

伊贝母种子萌发和籽苗建立

在子叶出土萌发的植物类型中,伊贝母种子萌发过程是罕见的。萌发初期,子叶优先生长。首先伸长而突破种皮,接着长出地面,此后,胚根才开始生长并产生不定根。种子萌发后形成特殊籽苗。在地上部分,子叶变绿,成为第一生长季唯一的同化叶;在地下部分,上胚轴扁平化,芽鳞肉质化,于是形成小鳞茎。籽苗形态属于最简化的类型。伊贝母的籽苗与其营养更新苗相比,是很弱小的。     

高CO2浓度下4种豆科乔木种子萌发和幼苗生长

 本文研究了高CO2浓度(550×10-6±50×10-6)对4种豆科乔木的种子萌发和幼苗生长的影响,结果如下：(1)高CO2浓度能使光叶红豆种子萌发率提高12％,对其它种的萌发没有明显影响。(2)高CO2环境能增加4种幼苗根瘤数量,提高根瘤的固氮活性和根瘤中可溶性糖的含量。(3)在高CO2环境下生长的幼苗叶片净光合速率比对照CO2环境(约350×10-6)下生长的幼苗提高66.7％～105.9％。在高CO2浓度和对照CO2浓度下生长的幼苗,移至相同C02浓度下测定时,光合速率无明显的差异。高CO2环境下生长并测定的幼苗叶片暗呼吸速率和对照CO2浓度下生长并测定的幼苗的测值差异不大,前者较后者低5.58％～l0.55％。(4)在高CO2环境下生长的4种幼苗干物质比对照的增加29.79％～50.30％,根系增加量较大,根冠比略上升。幼苗的相对生长速率和单位叶率上升,而叶面积比率下降。(5)幼苗对高CO2环境的反应和种的生态特性有关。喜光的大叶合欢幼苗对高CO2环境的反应较大,喜光而具一定耐荫性的猴耳环幼苗次之,而耐荫的光叶红豆和茸荚红豆幼苗则较小。     

鄂尔多斯高原锦鸡儿属植物叶表皮特征及生态适应性

在光学显微镜和扫描电镜下,对鄂尔多斯高原上从东到西分布的8种锦鸡儿属(Caragana)植物的叶表皮特征进行了观察,发现该属植物的叶表皮细胞形状有多边形和不规则形两种类型;气孔轴式类型主要是不定式。旱中生的秦晋锦鸡儿(C. purdomii)的气孔密度及气孔指数最高,其它7种旱生种类(甘蒙锦鸡儿(C. opulens)、中间锦鸡儿(C. intermedia)、柠条锦鸡儿(C. korshinskii)、荒漠锦鸡儿(C. roborovskyi)、狭叶锦鸡儿(C. stenophylla)、藏锦鸡儿(C. tibetica)和短脚锦鸡儿(C. brachypoda))的偏低。在同种锦鸡儿中,中间锦鸡儿、狭叶锦鸡儿、藏锦鸡儿的气孔密度随环境干旱程度的增加而增加,柠条锦鸡儿的气孔密度则减少;狭叶锦鸡儿、藏锦鸡儿的气孔指数随环境干旱程度的增加表现为上升,中间锦鸡儿、柠条锦鸡儿的气孔指数表现为下降。中间锦鸡儿、柠条锦鸡儿、藏锦鸡儿和荒漠锦鸡儿的表皮均密被表皮毛,是对干旱环境的适应特征。旱生种类比中生种类的表皮特性具有更高的可塑性,在半荒漠地带能够成为建群种的狭叶锦鸡儿和藏锦鸡儿的可塑性指数最高。在扫描电镜下,气孔位置有两类:气孔与表皮细胞齐平、气孔陷于表皮细胞之下。表皮上有角质层和蜡质;表皮毛为单细胞非腺毛。     

白沙蒿种子萌发特性的研究Ⅱ.环境因素的影响

白沙蒿（Artemisia sphaerocephala Krasch.）是中国西北部沙漠的流动及固定沙丘上广泛分布的优势种藻木。白沙蒿种子为需光种子,种子在光下萌发而在黑暗中受到抑制,种子萌发的适宜温度为25℃,在10℃和30℃萌发速率和萌发率都很低,萌发在℃受到抑制。种子在沙中被旱越深,其萌发速率和萌发率就越低。在沙平面下2cm或更深层沙土下出苗率为零。但是,当将种子上层沙土移走,只保留0.5cm沙土覆盖种子,这些种子的萌发率达到原先就位于沙土下0.5cm的种子的萌发率,但是后者的萌发速率较高,土壤水分含量越高,从1.7％至14.7％,其萌发就越快。土壤水分含量从19.4％起,种子的萌发受到了延迟,苗的发育受到了抑制。     

南亚热带森林24种乔木的种子萌发和幼苗生长

以膨胀珍珠岩为基质,在光和暗的条件下,对２４种南亚热带森林乔木的种子萌发和幼苗生长进行了研究。种子的形态和重量与种的演替阶段有关,种子的重量也与不同的种有关。不同种的萌发率差异较大,种子较大的种,萌发率较高。肉质果实的种子,开始萌发的时间较长。光和暗条件对萌发率和萌发速度无明显影响。幼苗高度和种子重量呈正相关,这一相关在光条件下比暗条件下更明显。暗条件明显地引起群落演替早期的树种的茎徒长,限制根的生长,而对演替后期种无显著的影响。幼苗地上部分和根系生物量的分配与种的演替阶段有关,也与不同的科有关。幼苗地上部分和根系生物量的分配也受光暗条件的影响,而不受种子重量的影响。根和叶的生物量分配和种在其群落演替阶段有关。幼苗的生物量与种子重量有显著的正相关。幼苗的相对生长率相差较大,在没有营养供应的生长基质中,以演替中间阶段的种的相对生长率较大。幼苗从种子的物质利用效率与种子重量呈负相关,而与种的演替阶段无明显的相关。