滇西北冷杉属植物结实特性及种子特征研究

探究滇西北冷杉属(Abies)植物的结实特性和种子特征及其变异模式,为促进冷杉林的更新及恢复提供材料支持和理论依据。收集滇西北分布7种冷杉的标本及球果,分析种子形态特征、种子生活力和结实特性,探究其种间及地区间差异。结果发现:滇西北7种冷杉种子的长、宽、厚分别是6.04～10.22、2.03～3.32、1.26～2.24 mm,千粒质量是4.26～30.50 g,千粒质量与种子长度、宽度、厚度均显著相关(r>0.8,P<0.01)。滇西北7种冷杉的种子饱满率、虫蚀粒率和空秕粒率的平均值分别为27.51%、4.92%和67.58%,种子饱满率不高、空秕粒和虫蚀粒严重。野外调查发现大多数云南黄果冷杉(Abies ernestii var. salouenensis)均未结球果,且仅收集得到一棵树的球果,因此在本文中未进行比较分析。滇西北其余6种冷杉的虫蚀粒率在不同种之间(P=0.750)和不同地区之间(P=0.204)均没有显著差异,饱满率(P=0.005)和空秕粒率(P=0.007)均存在种间差异,而种子生活力存在种间(P=0.008)及地区间(P=0.036)差异,因此冷杉...     

安徽万佛山自然保护区常见植物种子大小变异

采用样方法收集了安徽万佛山自然保护区常见的206种植物的种子, 通过测量种子千粒重, 研究了种子大小(seed mass, SM)在不同分类水平及生活型间的变异规律。结果表明: 1) SM在植物种间变异较大, 从小到大分为A、B、C、D、E、F、G 7个数量级, SM平均为21.487 g; C级种子(0.1 g ≤ SM < 1.0 g)最多, 共计73种, 占35.4%; D级种子(1.0 g ≤ SM < 10.0g)次之, 共计56种, 占27.2%; 野菰(Aeginetia indica)种子最小, 仅为0.006 g; 木鳖子(Momordica cochinchinensis)种子最大, 重达1775.192 g。2) SM在科间(平均种子大小)存在极显著差异(p < 0.001), 且变异沿系统发育方向呈显著变小趋势(r = -0.079, p = 0.048)。其中, SM较大的5个科分别为葫芦科、柿树科、楝科、安息香科和金缕梅科; SM较小的5个科分别为列当科、兰科、秋海棠科、苦苣苔科和灯心草科。3)该研究中植物的生活型分为8种类型。其中, 多年生草本优势明显, 计83种, 占39.9%, SM变异包括A-E 5个数量级; 一年生草本次之, 计60种, 占28.8%, SM变异包括A-F 6个数量级; 灌木第三, 计34种, 占16.3%, SM变异包括B-F 5个数量级。SM在8种生活型间(平均种子大小)也存在极显著差异(p < 0.001); 从大到小分别为藤本、乔木、灌木、一年生草本、多年生草本、半灌木、一二年生草本、二或多年生草本; 从草本、半灌木、灌木、乔木到藤本, SM与生活型具有极显著的正相关性(r = 0.220, p < 0.001)。4)种类较多的菊科、禾本科、莎草科及蔷薇科, 各科内属间SM也存在极显著差异(p < 0.001)。本研究结果有助于加深对植物生活史对策中的种子大小对策的理解, 提高对森林植被的管理水平, 丰富保育生态学的种子恢复理论。     

互花米草与海三棱藨草的生长特征和相对竞争能力

外来物种互花米草(Spartinaalterniflora)已对我国特有种海三棱藨草 (Scirpusmariqueter)发生了竞争取代。作者通过在长江口崇明东滩湿地取样和盆栽竞争实验,比较了二者的主要生长特征和种间相对竞争能力。结果表明:无论是先锋种群还是成熟种群,互花米草的高度、盖度、地上生物量、地下生物量和平均每花序种子数都显著大于海三棱藨草;海三棱藨草的密度和单位面积结实枝条数显著大于互花米草。两种植物成熟种群的单位面积种子产量和种子的萌发率没有显著差异。种内竞争和种间竞争显著降低了两种植物的平均每株产生的无性小株数、结实株数、地上生物量和地下球茎数(海三棱藨草产生球茎),互花米草的种间竞争能力 (相对邻里效应指数 )显著大于海三棱藨草。互花米草在生长上的优势可能导致其在种间竞争上的优势,从而使互花米草能够在海三棱藨草群落中成功入侵。     

种植行距和打顶方式对续随子农艺性状及种子产量和总脂含量的影响

在续随子(Euphorbia lathyris Linn.)种植过程中采用不同行距(25、30和35 cm)和打顶方式(分别于出苗后1、2、3和4个月打顶,以不打顶为对照),分析和比较其农艺性状(单株干质量、株高和种子千粒质量)、种子产量、总脂含量和总脂产量的差异,并据此筛选出适宜续随子的种植行距和打顶措施.结果表明:在不同栽培条件下续随子各农艺性状、种子产量以及总脂含量和产量均有明显差异.随行距增大,续随子的单株干质量、株高和千粒质量总体增加、种子产量无明显差异、总脂含量总体呈下降趋势、总脂产量则无明显变化规律;行距对续随子单株干质量、株高和总脂含量有显著影响,但对种子千粒质量、种子产量及总脂产量无明显影响.随打顶时间的推迟,续随子单株干质量逐渐提高、株高和种子千粒质量则呈波动的变化趋势、种子产量呈先高后低的变化趋势,但总脂含量及产量变幅不大;不打顶处理(对照)的续随子各农艺性状、种子产量以及总脂含量和产量均高于打顶处理;总体上看,打顶处理对续随子种子千粒质量、种子产量、总脂含量以及总脂产量均有极显著影响.选择行距30 cm、不打顶的方法,其种子产量和总脂产量均最高,分别达到871.01和359.73 kg·hm-2.综合分析结果显示:续随子种子产量和总脂产量与种植行距无关,但与是否打顶有关;打顶增产方式不适用于续随子的种植.     

不同生活型被子植物功能性状与基因组大小的关系

基因组大小在被子植物物种之间存在着巨大的变异, 但目前对不同生活型被子植物功能性状与基因组大小的关系缺乏统一的认识。本研究基于被子植物245科2,226属11,215个物种的基因组大小数据, 探讨了不同生活型物种种子重量、最大植株高度和叶片氮、磷含量4个功能性状与基因组大小之间的关系。结果表明, 被子植物最大植株高度和种子重量与基因组大小间的关系在草本和木本植物中存在显著差异。草本植物最大植株高度与基因组大小的关系不显著, 但种子重量与其呈极显著的正相关关系。木本植物最大植株高度与基因组大小显著负相关, 但种子重量与其关系不显著。木本植物叶片氮含量与基因组大小呈显著正相关, 但其他生活型植物的叶片氮、磷含量与基因组大小均无显著相关性。本研究表明被子植物功能性状与基因组大小的相关性在不同生活型间存在差异, 这为深入研究植物多种功能性状和植物生活型与基因组大小的权衡关系在植物演化和生态适应中的作用提供了重要依据。     

莎草科4种植物种子休眠与萌发特性的研究

以嵩草、黑穗苔草、藨草和苔草4种莎草科植物种子为材料,研究了硫酸、植物生长调节剂及低温层积处理对其休眠与萌发特性的影响,以揭示其休眠机制及其破除方法,为指导生产提供理论依据。结果表明:(1)4种参试植物种子均存在不同程度的生理休眠,其中嵩草为浅度生理休眠,黑穗苔草为中度生理休眠,藨草和苔草为深度生理休眠。(2)浓硫酸浸种可显著提高嵩草、黑穗苔草种子的萌发,随浸种时间增加,种子萌发率先增加后降低,最大值分别达86%、77%,但浓硫酸处理对藨草和苔草的种子萌发无显著促进作用。(3)赤霉素(GA3)、氟啶酮(FL,脱落酸抑制剂)和KNO3单独处理可显著提高嵩草种子萌发,但对其他3种植物种子无显著作用;而硫酸处理后再用赤霉素或氟啶酮处理,则显著促进黑穗苔草种子的萌发率。(4)低温层积对种子萌发的影响因种与层积时间而异,层积2个月可显著提高嵩草种子萌发,层积4个月可显著提高嵩草和藨草种子萌发;层积6个月可显著提高嵩草、黑穗苔草、藨草和苔草4种植物种子萌发,其最终萌发率分别为90%、73%、17%、7%。     

古尔班通古特沙漠植物种子大小变异的空间格局

在古尔班通古特沙漠70个固定样地中采集了87种植物种子,通过测量种子百粒重,分析了种子大小在不同分类群中的变异规律,并调查了样地中不同类型种子总数目的空间格局。结果发现:1)古尔班通古特沙漠植物种子大小可分为:A(0.1—1 mg)、B(1—10 mg)、C(10—100 mg)、D(100—1000 mg)、E(1000—5000 mg)5种类型。拥有不同类型物种数量差异较大,其中D型种子物种最多,含41种占总物种数目的 47.1%,其次C型种子30种占总物种数目的 34.5%,E型种子占总物种数的13.8%,B型种子总物种数的3.5%,A型种子占总物种数的1.1%。沙漠植物中中等种子大小物种占多数,与以色列特拉维夫以北的Poleg自然保护区地中海沿岸沙漠地区相似。由于本地属、种为地中海区、西亚至中亚分布,所以认为本沙漠种子大小主要受系统演化影响。2)科间种子大小存在极显著差异,百粒重最大科是蓼科(29315 mg)、最小的是列当科(0.3 mg)。藜科,菊科,紫草科的属间种子大小差异显著。3)生活型间种子大小差异显著,种子大小从大到小排序为:灌木类短命植物多年生草本短命植物半灌木1年生草本。4)种子大小与物种相对分布频度相关性不显著,但将相对分布频度小于1.4%的环境特化物种去除后,种子大小与物种相对分布频度呈指数型极显著负相关。5)B型、C型、D型三类种子在样地中的总数目随海拔、经度和降水的增加而极显著增加,随纬度的增加而极显著降低,E型种子则与之相反。表明古尔班通古特沙漠未来随着降水的增加,B型、C型、D型种子的植物优势性逐渐增加,而E型种子的灌木类等物种优势性逐渐减少,注意加以保护。     

中国滨海沼泽湿地芦苇种子功能性状的纬度梯度变异

种子功能性状反映了植物适应环境变化的繁殖对策,这是植物在自然环境选择和遗传上的一种进化行为,对深入认识植物及种子对环境的长期适应性进化意义重大。本研究对中国滨海6个省市9个地区的滨海沼泽湿地(21°29′—40°57′ N)主要土著植物芦苇种子功能性状(包括种子大小、重量、结实率和产量)进行研究,分析其纬度变异规律。结果表明: 我国滨海湿地芦苇种子各功能性状在不同纬度差异显著,各功能性状间具有显著的相关性。芦苇种子大小(种长、种宽、种形指数、长宽比、种子表面积)和百粒重与纬度呈显著的二次函数关系,随着纬度升高先降后升,而种子结实率呈现先升后降的规律,芦苇种子数量与大小间存在着权衡关系。单位面积种子产量随着纬度升高显著增加。逐步回归分析显示,气候因素是影响不同纬度间芦苇种子功能性状差异的主要因素,土壤孔隙水的pH和盐度次之。     

5种甘草属植物花序和种子生产的位置效应及繁殖资源分配模式初步研究

以种植于新疆石河子的光果甘草( Glycyrrhiza glabra Linn.)、胀果甘草( G. inflata Batal.)、乌拉尔甘草( G. uralensis Fisch.)、黄甘草( G. eurycarpa P. C. Li)和蜜腺甘草( G. glabra var. glandulosa X. Y. Li)为研究对象,对植株不同部位的花序数量、花序正常发育率、每花序单花数量和果穗干质量,以及植株不同部位和花序不同部位的生物量投入比、座果率、结籽率、种子投影面积和种子千粒质量进行测定;在此基础上,对供试5种甘草属( Glycyrrhiza Linn.)植物的繁殖资源分配模式和种子生产策略进行分析。结果表明：同一植株内,光果甘草、乌拉尔甘草、黄甘草和蜜腺甘草的花序数量、花序正常发育率、每花序单花数量和果穗干质量从植株下部到上部总体上依次递减,而胀果甘草植株不同部位间这4项指标总体上无显著差异。同一植株内,胀果甘草植株中部的生物量投入比和座果率均较高,但其生物量投入比、座果率和结籽率在植株不同部位间均无显著差异;而供试另4种植物的生物量投入比、座果率和结籽率从植株下部到上部总体上依次递减。同一花序内,胀果甘草花序中部的生物量投入比明显高于花序上部和下部,座果率从花序下部到上部依次递减,结籽率则在花序不同部位间无显著差异,而供试另4种植物的生物量投入比、座果率和结籽率从花序下部到上部总体上依次递减。供试5种植物的种子投影面积和种子千粒质量在植株不同部位间和花序不同部位间均无显著差异。综合研究结果显示：在资源竞争、结构效应和花粉限制的影响下,供试5种甘草属植物存在2种不同的资源分配模式和种子生产格局。其中,光果甘草、乌拉尔甘草、黄甘草和蜜腺甘草通过减少对晚发育的花或果实的资源投入来保障早发育的花或果实获得较多的资源,达到繁殖成功的目的;而胀果甘草则采取对花和果实随机败育的方式减小资源竞争的压力,这2种繁殖资源分配模式和种子生产策略对提高甘草属植物的繁殖成功率具有重要作用。     

密度、物种比例对盐沼植物种子萌发阶段种内、种间相互作用的影响

种间相互作用是影响湿地植物群落构建的关键因子,其形式、强度和机制可能随着生长发育的过程而发生改变。种子萌发是植物生命周期的关键环节,一定程度上决定了植物种群分布和群落结构。野外种子萌发过程受到邻近同种或异种种子间相互作用的影响,但对于种子萌发过程中种内、种间相互作用强度及其影响因素的了解仍十分有限。该研究通过培养皿萌发实验探讨了种子密度(每皿80粒、每皿160粒)及比例(单种、3:1混种、2:2混种、1:3混种)对互花米草(Spartina alterniflora)、海三棱藨草(Scirpus×mariqueter)、芦苇(Phragmites australis)种子萌发率、平均萌发时间的影响,并采用相对邻株效应(RNE)评估了这3个物种的种内、种间相互作用强度。结果表明,密度对互花米草、海三棱藨草、芦苇种子的萌发率均有一定的促进作用。与互花米草混种时,芦苇种子在占比最低(25%)处理下的平均萌发时间显著长于单种及其他混种比例处理。3种植物种子的竞争能力没有明确的等级关系,存在非传递性竞争,萌发时海三棱藨草相对互花米草具有一定的竞争优势,互花米草相对芦苇具有一定优势,而芦苇的竞争能...     

华北驼绒藜自然种群结实的花粉和资源限制

运用人工授粉、补充无机营养、去叶处理以及疏花处理研究了华北驼绒藜自然种群花粉和资源有效性对结实的影响,并进一步探讨了该植物的选择性败育现象和繁殖对策。结果表明:花粉来源而不是花粉数量对华北驼绒藜结实存在显著影响;同枝授粉结籽率和结实率均低于自然授粉,异株授粉则显著高于同枝授粉和自然授粉;异株授粉种子千粒重显著高于自然授粉和同株异枝授粉,极显著高于同枝授粉。华北驼绒藜结实存在资源限制,补充施肥提高了单枝开花数和结籽率。随摘除叶片数量的增加,结籽率明显降低,摘除叶片处理与对照之间均形成显著差异,摘除1/2叶、3/4叶以及去全叶处理使种子千粒重显著低于对照。人工疏花实验表明华北驼绒藜存在选择性败育现象。华北驼绒藜可根据花粉和资源的可利用性来调整性分配、授粉方式和结实以获得最大适合度,具有复杂的繁殖对策,表现出较好的环境适应性。     

我国格木的地理分布与种实表型变异

在调查格木（Erythrophleum fordii）主要天然分布区及资源现状的基础上,研究了荚果和种子的11个表型性状在8个格木天然群体内和群体间的变异规律,探讨了种实表型变异与地理、环境因子的相关性。结果显示：格木天然林主要分布在广西、广东和福建3省区北回归线附近低海拔地区,大部分呈散生状态或小群体：格木荚果和种子的长度、宽度、形态指数以及每个荚果内种子数、种子厚度和千粒重在群体间和群体内单株间均存在显著差异：荚果性状在群体间和群体内的变异均大于种子性状：每个荚果内种子数与荚果的长度、形态指数以及种子的长度、大小呈显著正相关,种子长度和宽度与荚果大小、种子千粒重与荚果宽度均呈显著正相关：荚果形态指数与经度呈显著负相关,种子千粒重与纬度、种子宽度与海拔和年降雨量、种子形态指数与年均气温、种子大小与年降雨量均呈显著正相关。通过聚类分析可将8个格木群体分为3类：GX03单独为1类,GX01与GX02聚为1类,其余5个群体聚为1类。研究结果为进一步开展格木保护生物学和遗传育种研究奠定了基础。     

青藏高原东缘61种常见木本植物种子萌发特性及其与生活史的关联

为了评价亚高山地带木本植物种子萌发对策及其与生活史关联, 该文对青藏高原东缘61种常见木本植物的种子萌发特征以及种子萌发与种子大小、扩散方式、海拔及生境的关系进行了调查分析。结果表明: 1) 61种植物的种子萌发率呈现偏斜、双峰分布。6种植物(9.8%)的种子萌发率大于80%, 13种(21.3%)的萌发率在60%~80%之间, 9种(14.8%)的萌发率在40%~60%之间, 8种(13.1%)的萌发率在20%~40%之间, 25种(41%)的萌发率小于20%, 其中8种植物的种子萌发率为零, 显示了该生境中木本植物的种子以休眠、低萌发率或连续稳定的萌发对策占优势, 以避免不利的环境因素。2)种子扩散方式是决定61种木本植物种间萌发率变异(R² = 24.1%, p < 0.001) 和萌发开始时间变异(R ²= 21.3%, p < 0.01) 的主要因素; 种子大小、母体植株的海拔和生境对种子萌发率和萌发开始时间几乎没有影响(p > 0.05); 风扩散的种子比脊椎动物扩散和无助扩散的种子有更高的萌发率(F = 9.219, p < 0.001) 和较早的萌发开始时间(F = 6.772, p < 0.01)。说明植物生活史特征如种子萌发与扩散方式之间存在固有而紧密的联系, 扩散能力强的种子(如风扩散)由于能散布到较远而空旷的生境, 可能避免了各种有害因素或个体竞争, 因而种子以较强的萌发能力进行拓殖; 扩散能力弱的种子(如无助扩散)由于其散布距离较近, 种子以休眠或降低萌发的方式来避免个体或同胞竞争以及各种有害因素, 以获得最大的生态利益并确保物种延续。     

古侧柏种子活力与树龄的关系研究

以陕西黄帝陵、河南嵩阳书院、山东岱庙、山西晋祠、北京中山公园、北京卧佛寺不同树龄侧柏(20～3 000年)种子为试材,测定其千粒重、发芽指数、活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)、ROS清除酶(SOD、POD、CAT、GR、APX)活性,分析各指标与树龄的变化关系,探讨通过古侧柏种子活力判断古树衰老程度的可能性。结果表明:所选6个地点侧柏种子千粒重和树龄无相关关系;6个地点20年侧柏种子的发芽率和各ROS清除酶活性均高于其他树龄侧柏种子,古侧柏种子ROS和MDA含量并没有随树龄增加而增大;6个地点侧柏种子发芽指数、ROS(O2.-、H2O2、.OH)、MDA、各ROS清除酶活性与树龄无显著相关关系;3 000年古侧柏与20年侧柏相比,种子发芽指数和ROS清除酶活性仍较高,而ROS和MDA含量相对较低。可见,高龄古侧柏的种子生理机能没有明显衰退迹象。     

赛黑桦不同半同胞家系种子活力比较

种子活力能够预测幼苗的生长势和适应性,可作为评价采种母树的重要指标。赛黑桦作为东北林区木质坚硬的树种之一,关于其种子活力研究尚未见报道。比较不同家系赛黑桦种子活力,对赛黑桦采种母树进行初步评价,可为赛黑桦优良家系的选择提供参考。本研究以赛黑桦蛟河、集安和珲春3个采种地共30个半同胞家系为试材,对采种地及家系间种子千粒重、发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、出苗率和幼苗健壮率等7个性状进行了方差分析、遗传力估算、多重比较、相关性分析,并利用主成分分析法对参试家系进行了综合评价。结果表明,赛黑桦种子活力指数和幼苗健壮率在不同采种地间的差异达到了显著或极显著水平;7个性状在不同家系间的差异均达到显著或极显著水平;除出苗率和幼苗健壮率外,各性状的家系遗传力均高于0.68;7个性状间均呈现显著或极显著的正相关;采用主成分分析法选择JH6、JA1、JA7、JH10、JH3、HC1和HC10等7个家系为优良家系,这些家系的种子千粒重、发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、出苗率和幼苗健壮率的平均值分别比总平均值高3.87%、30.29%、30.22%、31.99%、58.22%、11.88%和30.60%。初步认为这些优良家系的母树是赛黑桦采种的首选母树。     

播种季节和种植方式对多年生苦荞主要农艺性状的影响

该研究选取六个多年生苦荞新品系,对春季、秋季直播与秋季再生其主要农艺性状进行调查。结果表明:(1)不同播种季节对多年生苦荞新品系主花序的花粉可育率、总结实率、有效结实率、植株株高、主茎粗、主茎分枝数、主茎节数、籽粒百粒重、单株粒数、单株产量的影响均达到显著或极显著水平;秋播主花序花粉可育率、总结实率、有效结实率、植株主茎分枝数、籽粒百粒重、单株粒数、单株产量均极显著高于春播;植株株高、主茎粗、主茎节数均极显著低于春播;主花序花朵大小、籽粒种子长宽比无显著差异。(2)不同种植方式对主花序花粉可育率、有效结实率、植株主茎节数及籽粒百粒重的影响达到显著或极显著水平;秋季再生主花序花粉可育率、籽粒单株粒数显著高于秋季直播;主花序有效结实率、植株主茎粗、主茎节数、籽粒百粒重显著低于秋季直播;主花序花朵大小、总结实率、植株株高、主茎分枝数、籽粒种子长宽比、单株产量无显著差异;相关分析表明,各生长季节下主花序有效结实率及单株粒数与单株产量的相关系数均最高。(3)所有参试品系中,1612-241秋季直播的单株产量显著高于其他品系; 1612-16、1612-33秋季再生单株产量较正季优势显著。该研究结果有助于筛选出适宜一季播种两季收获的优良品系,为今后多年生苦荞的选择育种提供线索基础。     

青藏高原东缘地区常见植物种子大小变异研究

以青藏高原东部地区常见10科植物作为研究材料,从种子鲜、干重与海拔、生活型、植物丰富度等方面的相关性研究了其种子大小变异。结果表明:①禾本科和菊科植物是高寒草甸上的优势科,分别占到17.49%和22.76%。常见植物种子重量集中于0.1～10.0mg之间。②从种子大小与植物丰富度来讲,小种子的种类和数量多,大种子种类和数量则少。③不同的科之间、不同的生活型,其种子鲜重与干重之间均存在极显著的相关性。④在典型的高寒草甸上,是以多年生草本为主,占总数的61.61%。从草本、灌木到乔木,其种子重量逐渐增大。⑤从整体上说,种子大小与海拔存在极显著的线性负相关性,植物种子重量与生活型的相关性比种子大小与系统分类学的相关性高。