环境因子对黄顶菊种子萌发的影响

黄顶菊是一种入侵性极强的外来杂草,其种子对环境的适应是其成功入侵的前提.通过室内条件下黄顶菊种子的物理特性、环境因子对其种子萌发及幼苗生长影响等方面的研究,可为探讨黄顶菊快速蔓延的原因与揭示黄顶菊成功入侵机制提供理论依据.结果表明,黄顶菊种子极多而轻与黄顶菊大面积扩散密切相关,温度、光照和种子埋藏深度是决定黄顶菊种子萌发的关键因素.黄顶菊种子萌发的温度范围为5～40℃,25℃最适于种子的萌发,25～35℃条件下有利于幼苗的生长;黄顶菊种子是光敏感型种子,在土壤表面的萌发率最高(74.44%),大于3cm的深层土壤中则不能萌发;pH 对黄顶菊种子的萌发影响不明显,但其幼苗在酸性条件下生长较好;黄顶菊种子的萌发能忍受一定的盐胁迫和干旱胁迫,但随着胁迫程度的加重,根长和苗长逐渐降低,50%的土壤含水量对黄顶菊种子萌发和幼苗生长比较适宜.     

沙芥和斧形沙芥种子萌发对土壤含水量的适应性

以中国特有种沙芥[Pugionium cornutum(L.)Gaertn.]和濒危种斧形沙芥(Pugionium dolabratum Max-im.)的种子为研究材料,利用自然生境的沙土在室内进行种子萌发人工模拟试验,研究沙芥和斧形沙芥种子萌发、幼苗出土和幼苗生长对土壤含水量的适应性。结果表明:沙芥和斧形沙芥果实适宜萌发的土壤含水量范围均为6%～12%,适宜出苗的土壤含水量范围均为6%～16%。当土壤含水量低于2%时,果实不能萌发;当土壤含水量低于3%时,幼苗不能出土定居;当土壤含水量为6%～12%时,最有利于幼苗的生长。当土壤含水量分别为3%～8%和4%～8%时,沙芥和斧形沙芥植株根冠比最大。因此,沙芥和斧形沙芥种子萌发机制对沙生环境有着极强的适应性;植株将更多的同化物用于根系生长,以吸收更深层次的水分,从而适应含水量低的土壤。     

土壤有效硅对大豆生长发育和生理功能的影响

人工调节土壤有效硅含量及盆栽试验,研究土壤有效硅对大豆生长发育和生理功能的影响.结果表明,土壤有效硅含量在55.1～202.8mg·kg^-1范围内,随着土壤有效硅含量的提高,大豆种子萌发过程中蛋白酶和脂肪酶活性升高,淀粉酶活性无显著变化,呼吸速率加快,种子活力升高,萌发速度加快,种子萌发率无显著变化;幼苗生长过程中叶片叶绿素含量无显著变化,光合速率加快,根系活力、硝酸还原酶活力升高,蒸腾强度减弱,水分利用效率和叶含水量升高,抗旱保水能力提高.大豆幼苗含硅量与土壤有效硅含量呈线性正相关趋势(r=0.994).土壤有效硅含量大于202.8mg·kg^-1,生理功能不再显著变化,说明土壤中的硅被大豆吸收后,改善了大豆萌发种子和幼苗的生理功能,使种子萌发和幼苗生长加快.     

土壤有效硅对大豆生长发育和生理功能的影响

人工调节土壤有效硅含量及盆栽试验,研究土壤有效硅对大豆生长发育和生理功能的影响。结果表明,土壤有效硅含量在55．1～202.8mg·kg^-1范围内,随着土壤有效硅含量的提高,大豆种子萌发过程中蛋白酶和脂肪酶活性升高,淀粉酶活性无显著变化,呼吸速率加快,种子活力升高,萌发速度加快,种子萌发率无显著变化;幼苗生长过程中叶片叶绿素含量无显著变化,光合速率加快,根系活力、硝酸还原酶活力升高,蒸腾强度减弱,水分利用效率和叶含水量升高,抗旱保水能力提高。大豆幼苗含硅量与土壤有效硅含量呈线性正相关趋势(r=0．994)。土壤有效硅含量大于2028mg·kg^-1,生理功能不再显著变化,说明土壤中的硅被大豆吸收后,改善了大豆萌发种子和幼苗的生理功能,使种子萌发和幼苗生长加快。     

科尔沁沙地南缘樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)人工林天然更新障碍

针对科尔沁沙地南缘樟子松人工林不能天然更新的特征,从森林天然更新的必要条件出发,通过种子萌发、幼苗存活与生长所需条件的系列试验,探讨了科尔沁沙地南缘樟子松人工林不能天然更新的障碍特征。结果表明,沙地樟子松人工林不能天然更新的主要原因有:(1)由于土壤的干旱胁迫使沙地樟子松人工林中天然下种的种子很少有萌发的机会,尤其是在春季;(2)在水分条件相对充足的季节(秋季),樟子松种子能够萌发,但萌发产生的更新幼苗数量极少,即便这些更新幼苗得以存活,但由于沙地表层(0~5cm)与樟子松共生的外生菌根菌几乎不能存活而导致幼苗根系无法形成菌根,从而致使存活的樟子松幼苗抗旱、抗病能力非常弱,不能越冬,即不能更新。     

濒危植物合柱金莲木种子萌发特性

研究了合柱金莲木种子萌发的生物学特性,以了解该物种种群自然更新困难的原因和机制。结果表明:合柱金莲木种子萌发的适宜温度为25℃,萌发率为56.67%,在20℃和30℃条件下,萌发速度和萌发率均较低,且在30℃条件下,幼苗不能正常生长,萌发在15℃受到抑制。土壤含水量在20%～30%,种子正常萌发,随着土壤含水量的升高,萌发开始时间缩短,萌发速度加快。种子萌发需要光照,为需光种子。种子在河沙、粘质壤土、沙土3种不同的基质中萌发率并无显著差异,但在粘质壤土和沙土中生长的幼苗长势较好。不同地理种源的种子,其种子质量存在差异,融水种群种子萌发率高,幼苗长势好。合柱金莲木种子萌发速度慢,萌发不整齐,幼苗生长缓慢,使得其在种间竞争中处于不利地位,且种子萌发对温度的适应范围狭窄,再加上林下光照不足限制种子萌发,这些因素是导致该物种自然更新困难的重要原因。     

科尔沁沙地南缘樟子松（Pinus sylvestris var．olica mongoltca）人工林天然更新障碍

针对科尔沁沙地南缘樟子松人工林不能天然更新的特征,从森林天然更新的必要条件出发,通过种子萌发、幼苗存活与生长所需条件的系列试验,探讨了科尔沁沙地南缘樟子松人工林不能天然更新的障碍特征。结果表明,沙地樟子松人工林不能天然更新的主要原因有：（1）由于土壤的干旱胁迫使沙地樟子松人工林中天然下种的种子很少有萌发的机会,尤其是在春季;（2）在水分条件相对充足的季节（秋季）,樟子松种子能够萌发,但萌发产生的更新幼苗数量极少,即便这些更新幼苗得以存活,但由于沙地表层（0～5cm）与樟子松共生的外生菌根菌几乎不能存活而导致幼苗根系无法形成菌根,从而致使存活的樟子松幼苗抗旱、抗病能力非常弱,不能越冬,即不能更新。     

三峡地区柏木种子萌发和幼苗更新的研究

对三峡地区柏木(Cupressus funebris)林柏木种子的萌发、幼苗存活、幼苗生长进行了研究.结果表明,(1)柏木种子的萌动期约为10 d,播种35-45 d后进入萌发高峰期,柏木种子的平均萌发率为47.7%.土壤基质对种子萌发的影响是极显著的,光照对萌发则没有显著的影响.(2)幼苗平均死亡率为52.6%.土壤类型和光照强度对幼苗的存活都有显著影响,在林下土和80%光照条件下幼苗的存活率最高.(3)柏木幼苗生长初期茎的生长动态呈"S"型,而叶片数量的增长动态近于直线型.幼苗生长初期生物量形成主要受光照条件的影响,土壤类型的影响不显著.土壤和光照条件对柏木林柏木幼苗的更新都有显著影响,但是土壤条件主要影响种子萌发和幼苗的存活,而光照条件则主要对幼苗的生长和存活产生影响.     

科尔沁沙地南缘樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)人工林天然更新障碍

针对科尔沁沙地南缘樟子松人工林不能天然更新的特征,从森林天然更新的必要条件出发,通过种子萌发、幼苗存活与生长所需条件的系列试验,探讨了科尔沁沙地南缘樟子松人工林不能天然更新的障碍特征。结果表明,沙地樟子松人工林不能天然更新的主要原因有：（1）由于土壤的干旱胁迫使沙地樟子松人工林中天然下种的种子很少有萌发的机会,尤其是在春季;（2）在水分条件相对充足的季节（秋季）,樟子松种子能够萌发,但萌发产生的更新幼苗数量极少,即便这些更新幼苗得以存活,但由于沙地表层（0～5 cm）与樟子松共生的外生菌根菌几乎不能存活而导致幼苗根系无法形成菌根,从而致使存活的樟子松幼苗抗旱、抗病能力非常弱,不能越冬,即不能更新。     

种子萌发和幼苗生长对沙丘环境的适应机制

综述了植物沙生适应机制的研究及其进展.一些植物的种子在刚成熟时具有休眠特性.种子需要适度沙埋促进萌发并实现幼苗定居,但过度沙埋则会抑制种子萌发和出苗.在沙层深处,没有萌发的种子会进入休眠状态,形成土壤种子库.幼苗通过增加节数和延长节间来适应沙埋.沙埋深度超过植物的忍耐限度会抑制幼苗生长,甚至导致幼苗死亡.沙生植物必须适应其他环境因子,如盐风与土壤盐分、昆虫采食、土壤养分亏缺等,才能在沙丘上成功生长.沙蚀可导致幼苗根系暴露并干燥脱水.一些沙漠植物的幼苗在萌发后可忍耐一段时期的干燥,水分条件得到满足之后,幼苗能够恢复生长.     

鄂东南低丘地区枫香林下枫香幼苗更新限制因子

深入理解幼苗更新的生态过程及其限制因子是植物种群保育和森林管理的基础。在鄂东南的低丘地区, 采用控制试验研究了限制枫香(Liquidambar formosana)幼苗在其自身林下更新的生态因子。由于枫香幼苗在马尾松(Pinus massoniana)林下偶尔更新良好, 在枫香林下几乎没有更新, 以马尾松林为对照, 设计了4个试验来检验: (1)低温和土壤湿度对枫香种子储藏过程中寿命的影响, (2)两种林型的土壤、凋落物对枫香种子越冬及存活的影响, (3)凋落物对枫香种子萌发是否具有化感作用, (4)林下的光强变化是否影响幼苗的存活。结果表明, 枫香种子在很低的温度下仍可以立即萌发, 这表明枫香种子没有休眠特性是影响枫香幼苗更新的重要因子; 土壤、凋落物和凋落物滤液对种子越冬后的存活没有影响, 不能解释“枫香林下没有枫香苗”的问题; 两种林型的主要凋落物滤液对枫香种子萌发没有抑制作用或促进作用; 一年生枫香幼苗遮阴试验的结果表明, 3%透光率下幼苗的死亡率接近90%。因此枫香林下弱的光环境和种子的低温萌发特性是影响枫香幼苗更新的重要因子。     

紫茎泽兰土壤种子库特征及其对幼苗的影响

研究紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)土壤种子库特征及其对紫茎泽兰种子的萌发、幼苗命运的影响, 在综合治理紫茎泽兰入侵危害及防止紫茎泽兰的继续扩散等方面有着重要的意义。该文在攀枝花紫茎泽兰入侵严重的地区, 通过采集果园、放牧灌丛以及禁牧灌丛3种不同生境紫茎泽兰土壤种子库的样本, 以说明不同干扰程度下紫茎泽兰种子在土壤中的分布状况。通过野外调查并结合盆栽实验, 初步研究了紫茎泽兰土壤种子库基本特征以及光照和种子在土壤中的埋藏深度等对紫茎泽兰幼苗的影响。结果表明: 1)果园、放牧灌丛和禁牧灌丛等3种干扰程度不同生境的深层种子量占总种子量的比例分别为56.44%、46.96%和24.86% (p=0.006), 这说明土壤深层种子量大小与干扰成正比, 干扰越大, 深层次紫茎泽兰种子量占总种子量的比重越大。2)播种在0、1和5 cm深度的种子萌发率分别为64.67%、22.67%和13.33%, 即种子埋藏越深, 萌发率越低, 不同层次种子萌发率差异极显著(p=0.00); 幼苗死亡率分别为27.95%、0和0, 表层种子萌发的幼苗有较高的死亡率, 而由埋藏在深层的种子萌发的幼苗没有死亡, 土壤表层发芽的幼苗与不同埋藏深度种子萌发的幼苗之间死亡率差异极显著(p=0.00)。3)在无遮蔽、半遮蔽和全遮蔽3种不同情况下, 紫茎泽兰幼苗的死亡率分别为72.15%、30.38%和4.87%, 定居率分别为6.66%、33.99%和46.67%, 即遮蔽程度越高, 死亡率越低, 定居率越高, 不同处理之间死亡率和定居率差异均极显著(p=0.00)。研究结果暗示, 强光可能是导致紫茎泽兰幼苗死亡的重要原因, 人类活动的干扰可能导致更多的紫茎泽兰种子进入土壤深层, 从而改变了紫茎泽兰土壤种子库的结构。由于土壤深层种子比表层种子具有更强的抵抗强光照射等不良环境因子影响的能力, 所萌发的幼苗成活率高, 表明其具有更高的繁殖效率, 因此人类活动干扰是紫茎泽兰入侵后难以根除的原因之一。     

六盘山区辽东栎的实生苗更新及其影响因子

研究了六盘山区辽东栎(Quercus liaotungensis)灌丛的种子产量、土壤种子库组成、湿沙和风干贮藏对种子寿命的影响以及动物取食子叶对种子萌发和幼苗建立的影响。结果表明, 辽东栎灌丛种子的完好率为27.51%, 被动物取食或搬运种子的比例(41.51%)显著高于其他类型种子(p < 0.01); 辽东栎次生林土壤种子库中萌发和虫蛀种子分别占35.16%和38.29%, 完好种子仅占13.65%, 捕食动物主要通过贮藏或搬运而影响土壤种子库中的种子密度。湿沙贮藏60天的辽东栎种子自动萌发率高达96.67%, 短期贮藏可加快种子的萌发进程, 提高萌发率和萌发指数, 但随着贮藏时间的延长, 种子萌发进程延迟, 萌发率、萌发指数和活力指数均不同程度地降低。排除动物取食处理的幼苗在林窗和林下生境的存活率分别为80%和83%, 而不排除动物取食幼苗在2种生境中分别仅有25%和31%能够存活, 表明子叶在幼苗建立中具有重要作用。林窗中幼苗子叶的动物取食率(85.00%)高于林下(71.00%), 子叶留存的幼苗在林窗中的存活率(6.00%)低于林下(15.50%), 而子叶被取食幼苗的存活率在两种环境中基本相等(分别为18.50%和18.00%)。     

温度和土壤含水量对青冈栎种子萌发的影响

运用直播法,研究应用人工气候箱控制温度和土壤含水量对野生青冈栎种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:在12h光照条件下,青冈栎种子在变温为10℃/15℃时,萌发率很低,仅为(12±12.29)%;变温为30℃/35℃时,萌发率达最大,为(81±13.7)%。土壤含水量为30%～40%时,萌发率为(79±15.9)%;土壤含水量为90%～100%时,萌发率为(56.67±19.36)%。青冈栎种子萌发呈现出迅速萌发和推迟萌发的特点;温度对青冈栎幼苗的苗高、叶长和叶宽影响显著,对幼苗的地径、叶片数量影响不显著。恒温下,不同梯度土壤含水量处理对幼苗的苗高、地径、叶长、宽影响不显著。     

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。     

浇水频率和凋落物覆盖量对黧蒴锥种子萌发及幼苗存活的影响

黧蒴锥是华南用于人工造林和生态恢复的优良乡土树种.选取浇水频率和凋落物覆盖量两个控制因子,研究在不同的土壤湿度和凋落物覆盖量条件下,黧蒴锥种子萌发及幼苗存活和生长特征.结果表明: 凋落物对黧蒴锥种子萌发和幼苗生长的影响与环境的潮湿程度相关.当浇水频率为每天1次时,凋落物覆盖会抑制黧蒴锥种子萌发和幼苗早期生长,导致种子萌发率降低、幼苗死亡率提高; 在浇水频率为2 d 1次和3 d 1次时,凋落物覆盖可以改善土壤的水分状况,有助于种子萌发和幼苗存活.凋落物覆盖还可以显著地提高幼苗的生物量.在通过播种来实现亚热带灌木林地更新时,可利用凋落物覆盖促进黧蒴锥的种子萌发和幼苗存活.     

单性木兰种子雨与天然更新的初步调查

以位于广西木论国家级自然保护区内的单性木兰为对象,调查了其种子的天然散播和天然萌发、幼苗幼树的生长情况及鼠类对种子的取食危害情况。结果表明：单性木兰种子具休眠特性,种子到达地面后并不立即萌发,至次年4月初—4月中旬才见子叶出土;鼠类对单性木兰种子的取食具有长期性,从种子散播初期至种子萌发的这段时间鼠类均对其种子进行取食（包括地表和土壤中的种子）;利用铁丝网罩进行种子萌发的对比实验发现,即使是在无鼠类危害的情况下,单性木兰的种子萌发率也很低;单性木兰天然更新过程中由种子转化成幼苗这个阶段还存在着严重的障碍,低的种子萌发率难以满足单性木兰种群的正常更新。     

不同pH 值土壤及其浸提液对羊草种子萌发和幼苗生长的影响

研究了不同pH值土壤以及重度盐碱土和非盐碱土浸提液对羊草(Leymus chinensis)种子萌发及幼苗生长的影响。不同pH值土壤由配土和调酸两种方式取得, 前者由重度盐碱土(pH = 10.24)与非盐碱土(pH = 7.49)按不同比例配制, 后者是由重度苏打盐碱土经硫酸调酸处理得到。配土发芽的实验结果表明, 当pH值在7.49-9.14时, 种子的发芽率均在50%以上, 且幼苗能够正常生长; pH = 9.53时, 羊草种子的发芽率低于50%, 仅部分幼苗个体能够成活; 当pH > 9.86时, 幼苗在萌发后50天左右全部枯死。说明羊草种子个体萌发期最大耐受pH值在9.14-9.53之间。重度苏打盐碱土调酸发芽实验结果表明, 当调酸后 的土壤pH值降至7.0-10.0时, 均能显著促进羊草种子的萌发, 且幼苗生长正常。确定了羊草种子萌发的最适pH值为8.0-8.5。土/水比为1: 1的非盐碱土浸提液能够显著提高羊草种子发芽率, 而重度苏打盐碱土浸提液对羊草种子萌发没有产生显著抑制。     

额济纳绿洲胡杨种子萌发与种苗生长影响因素

在生态输水的前提下 , 解决胡杨更新的问题是胡杨林恢复与保护的关键。论文以额济纳绿洲的胡杨林为研究对象, 探讨胡杨种子萌发与种苗生长过程中可能的影响因素, 为胡杨林的保护提供理论依据。以胡杨种子和胡杨幼苗为材料, 通过不同水平的土壤、水分以及光照的控制试验, 探讨三因素对胡杨种子萌发和幼苗生长的影响机制。结果如下 : (1)土壤基质和水分与种子萌发和幼苗生长各项指标显著相关, 是影响幼苗生长的主要因子。 (2)胡杨幼苗对光照有极强的适应性, 地上部分生物量的积累随着光照时间的延长而增加 , 但其根系的生长发育对光照的响应不明显。该试验为胡杨幼苗的培育和胡杨林的更新提供了科学依据。     

PEG胁迫对文冠果种子萌发和幼苗生理特性的影响

在种子发芽箱中,以清水为对照,用5%、10%、15%、20%、25%、30%和35%共7个浓度聚乙二醇(PEG-6000)溶液浇灌栽培基质,观察文冠果种子的萌发和幼苗生长情况,以及幼苗叶片脯氨酸、丙二醛的含量和细胞膜相对透性的变化,探讨文冠果种子萌发对土壤水分的要求及其幼苗忍耐干旱的能力。结果显示:(1)在PEG浓度5%～35%范围内,文冠果种子发芽率、成苗率、幼苗根长和细胞膜透性均随着胁迫强度的增加呈明显的下降趋势;细胞膜透性随着胁迫强度的增加先升高后降低,但脯氨酸、丙二醛含量和幼苗根数量则呈现逐渐上升趋势。(2)5%的PEG浓度能够促进文冠果种子萌发,提高成苗率和根数量,降低幼苗死亡率;5%～10%的PEG能够明显促进苗高生长,但对根长影响不大;当PEG浓度高于15%后,种子萌发受到抑制,成苗率明显降低。(3)当PEG浓度高于25%时幼苗死亡率急剧上升,幼苗脯氨酸含量、丙二醛含量和细胞膜透性显著增加,细胞膜结构受到严重伤害。研究表明,低浓度PEG处理有利于文冠果种子萌发和幼苗生长,但过高浓度却对文冠果种子萌发和幼苗生长具有一定的抑制作用;文冠果种子萌发及其幼苗可忍受5%～25%的PEG渗透胁迫,即文冠果种子萌发和幼苗生长可忍受土壤水势为-7.94～-11.05MPa的干旱胁迫。