濒危植物海南龙血树种子萌发及其环境适应性分析

为了解海南龙血树(Dracaena cambodiana)濒危的机制,研究了果皮、温度、水分和光照强度等对其种子萌发的影响,并分析海南龙血树种子萌发的环境适应性。结果表明,果皮对海南龙血树种子萌发有显著抑制作用,去除果皮且用果皮浸泡液浇灌可以显著促进种子的萌发。种子萌发对温度极为敏感,25℃是种子萌发适宜的温度,低于15℃或高于30℃均不能萌发,变温处理对种子萌发具有一定的促进作用。海南龙血树种子萌发需要较高的遮荫度,光照强度对种子萌发有显著影响。种子萌发对基质的水分含量不敏感,在含水量为9.09%~20.00%的河沙基质中,种子的萌发率、萌发速率指数、萌发时滞和萌发指数均无显著差异。因此,海南龙血树种子萌发对果皮、温度、光照强度等微环境的依赖性较强,原有生境破坏导致种子萌发微环境改变可能是海南龙血树居群有性生殖失败,海南龙血树处于濒危状态的主要原因之一。     

小车前（Plantago minuta Pall.）种子表面粘液物质的吸水特性及其对种子在干旱环境中萌发的影响

为了理解荒漠短命植物小车前(Plantago minuta Pall.)种子表面的粘液物质对种子在干旱环境中萌发的作用,在室内控制条件下研究了粘液物质的吸水保水特性、剥离粘液物质的种子(无粘液种子)和保留粘液物质的种子(粘液种子)在-1.15～-0.15 MPa不同渗透胁迫条件下的萌发状况.结果表明: (1)小车前种子表面的粘液物质干重占粘液种子干重的5.6%;在去离子水中,粘液物质可以吸收相当于其自身干重217.1倍的水分;粘液物质的存在使得小车前种子的吸水倍数由2倍增加至14倍,从而保证为种子萌发提供充足的水分;(2)干燥的粘液种子吸水2h后即达到饱和,而吸水饱和后的粘液种子在室温下晾置,经过48h后又干燥失水恢复至原重;(3)在去离子水中或低渗透胁迫(-0.33～-0.15 MPa) 条件下,粘液物质吸水作用能促进小车前种子萌发,粘液种子3d的发芽势和10d的总萌发率均显著高于无粘液种子;在高渗透胁迫(-1.15～-0.73MPa)条件下,粘液种子3d的发芽势显著低于无粘液种子的,而10d的总萌发率与无粘液种子的没有显著差别,表明粘液物质在干旱条件下可能从种子而非外界环境中吸取水分,减缓了种子萌发速率.通过上述结果可以认为小车前种子表面的粘液物质在早春干湿交替剧烈的荒漠生境中起到通过调节水分来调节种子萌发的作用,这种萌发策略大大降低了因大批种子同时萌发导致幼苗受旱甚至种群灭亡的潜在风险.     

球穗扁莎种子的休眠与萌发特性

球穗扁莎(Pycreus globosus)为稻田等农田危害较重的杂草之一。本研究以球穗扁莎种子为材料,调查了温度、光照、植物生长调节剂、水分、低温层积及人工老化处理对其休眠与萌发特性的影响,揭示其休眠机制、破除方法及萌发关键环境因子,以期为球穗扁莎的综合防治提供参考。结果表明:(1)球穗扁莎为萌发喜光性植物,最佳萌发温度为15/30℃或20/35℃。(2)球穗扁莎存在浅度生理休眠,赤霉素(GA₃)、褪黑素(MLT)、低温层积2个月均可破除其休眠,显著提高种子萌发率。(3)球穗扁莎种子萌发率只在20%PEG浓度下显著降低,仍有49%,所以水分不是限制其萌发的主要因素。(4)球穗扁莎在老化168 h后,其萌发率才低于50%,表明球穗扁莎种子有较强的抗老化能力。播种前深耕或播种早播作物品种是田间防控球穗扁莎的有效方法。     

Climate drives differences in the germination niche of a globally distributed invasive grass

外来入侵物种在入侵地经常面临很强的选择压力,这常常导致种内变异。在生活史事件发生的时间上,种群分化对气候梯度的响应被认为是促进许多入侵物种扩张的重要机制。对于产生种子的植物来说,种子萌发的时间决定了萌芽所经历的第一个环境条件,这对入侵植物的成功定植、种群建立和传播具有重要意义——尽管对于萌发在植物入侵成功中所起的作用仍然知之甚少。在本研究中,我们评估了入侵植物石茅(Sorghum halepense)在北美分布的10个种群的种子萌发在温度和降水梯度上的动态变化,以及这种变化是否与本地气候有关。种子被放置于一个较宽的温度范围(11-48˚C)以及两个水分梯度处理中。我们发现,石茅的种子可以在很宽的温度范围下萌发,但在不同的种群中,种子萌发的比例随温度和水分的不同而有较大的变化。有证据表明,当石茅的生长范围从温暖的气候扩展到寒冷的气候时,种子萌发温度的生态位也同时发生了向低温的转变。我们的研究结果表明,石茅种子的萌发已经适应了当地的气候,使其在整个生长范围内的萌发最大化,这可能是其入侵新环境的一个重要贡献因素。     

珍稀植物连香树(Cercidiphyllum japonicum)的种子萌发特性

连香树（Cercidiphyllum japonicum Sieb.et Zucc.）属第三纪孑遗植物,被列为国家二级保护植物,种群的自然更新困难。在实验室条件下研究了连香树种子萌发的生物学特性,以了解该种自然种群更新困难的原因和机制,为其有效保护提供理论依据。经测定,连香树种子千粒重为（0.5821±0.0166）g,种子重量极轻且产量大。四唑染色法对种子生活力的测定表明有活力种子比率仅为19.8%±1.3%。种子吸胀时吸水量达种子干重的482.13%±8.54%。将种子划分为6种表面形态类型进行萌发实验,发现不同形态种子萌发率显著不同,大小适中的黄褐色饱满种子萌发率最高,可达91.25%±2.36%。仅用饱满种子进行萌发实验,验证主要环境因子对种子萌发过程的影响,结果表明,以滤纸置床时萌发率高且有利于种子萌发整齐;种子表面可能存在促进种子萌发的物质;种子萌发对于湿度的响应最为明显,适宜的萌发湿度是20%～25%;萌发具有广泛的温度和光照适应性,除5℃萌发率降低外,10～30℃之间的萌发率无显著差异,随温度升高,萌发开始时间提前,萌发速率加快,幼苗活力指数增加;过弱光照不利于幼苗生长。种子萌发特性导致连香树种群自然更新困难的原因可能是：（1）虽然占有更多安全位,但小种子在竞争中处劣势;（2）生境片断化减少了种子产量也降低了种子质量;（3）较低温度条件下启动萌发有利于幼苗的物质积累,但增大了种群的风险;（4）林下光照不足使幼苗根茎生长严重失衡;（5）湿度依赖易造成爆发型萌发。     

濒危植物明党参与非濒危种峨参种子休眠和萌发比较

研究了濒危植物明党参（Changium smyrnioides)与非濒危种峨参（Anthriscus sylvestris)种子贮存,打破休眠和萌发对水分和温度条件的要求。结果表明,在自然条件下,明党参种子有5个月的休眠期,人工低温（10℃左右）处理40天即可打破休眠;两种植物种子自然温度干燥处理不能打破休眠;两种植物的种子在自然温度变湿层积处理后萌发率最高,萌发持续时间也最长,其中明党参的萌发率地峨参,持续时间短于峨参;自然温度淹水处理大大降低了两种植物种子的萌发率,但明党参仍有7％的萌发率。明党参种子质量和发芽率不应是明党参濒危的直接原因,但因其具有种子产量低,幼苗数量少,存活率高的K－对策,当受到强烈干扰时,种群难以在短期内恢复,容易濒危。     

光照对绒毛番龙眼种子萌发的影响

在实验室和自然条件下,研究了光照强度和光照时间对西双版纳季节雨林冠层树种绒毛番龙眼(Pometia tomentosa)种子萌发的影响.结果表明:不论是在持续光照还是在周期性光照条件下,3种不同强度光照处理的绒毛番龙眼种子萌发率都很高,均与对照(全黑暗)无显著差异;光照可加快种子萌发速度(降低萌发速率系数),提高萌发指数和幼苗活力指数.人工遮荫有利于绒毛番龙眼种子萌发率的提高,在100%自然全光照(natural sunlight, NS)下萌发率最低(27.8%),而在0.6% NS处理萌发率最高(78.9%);萌发速率系数在全光照下最大,随遮荫程度的增加而降低,萌发指数和幼苗活力指数则随遮荫程度的增加而增大.在遮荫萌发实验中,绒毛番龙眼种子的萌发可能主要受种子脱水敏感性的影响,即强光下剧烈的水分蒸发引起的暂时水分亏缺导致种子脱水死亡或萌发延迟;已经"萌发"的种子也可能因短期水分胁迫而不能生长到"第一对真叶出现"这一萌发标准就死亡,从而降低种子萌发率.在绒毛番龙眼种质资源保护工作中,既要注意避免强光下温度升高引起的种子过度脱水死亡,又要保证提供适宜光照条件以提高萌发质量和幼苗成活率.     

观赏草丽色画眉种子萌发特性研究

丽色画眉(Eragrostis spectabilis)在中国作为一种观赏草引种栽培,但有研究报道丽色画眉具有潜在的杂草入侵风险.通常成功的外来杂草有很强的繁殖能力,而丽色画眉种子的萌发特性如何,目前尚无人研究.本文通过培养皿和盆栽实验研究温度、光照、水分、土层深度对丽色画眉种子萌发的影响.以发芽率和发芽指数为评价指标的结果显示,丽色画眉种子最适萌发温度为35℃.应用种子萌发温度模型得出种子萌发温度范围为17.7 ～43.2℃,其中最适萌发温度为39.2℃.光照有利于种子萌发,与连续黑暗相比连续光照显著提高种子发芽率.PEG6000模拟的水分胁迫对丽色画眉种子的萌发有显著的抑制作用,水势降低到-0.8 Mpa时,种子已经不能完成萌发.0.5 cm是种子萌发的理想深度,0～1 cm的土层适宜色画眉种子的萌发,发芽率不低于60％,在土层1～4 cm范围内,随着土层深度的增加其萌发率显著降低.     

箭根薯种子的贮藏与萌发

就温度、光照和土壤水分对箭根薯 (TaccachantrieriAndre )种子萌发的影响及种子贮藏条件进行了研究 ,结果表明 ,箭根薯种子是需光性种子 ,萌发温度较窄且要求有较充分的土壤水分 ,其萌发的最适宜温度为 2 5～ 30℃ ,最适宜土壤水分为 6 0 %～ 70 %;室温干燥贮藏比室温常规贮藏效果好 ,而高温高湿和低温高湿都导致其发芽率迅速下降。箭根薯种子耐脱水、耐低温和耐贮藏 ,可以用种子库常规的种子保存技术实现长期保存。研究认为 ,目前箭根薯的濒危状态既有物种自身的原因也有生境破坏的原因 ,该物种宜采取就地保护、迁地保护和种子保存相结合的方法进行种质资源保存。     

光照和温度对毛茛铁线莲种子萌发的影响

采集毛茛铁线莲(Clematis ranunculoides)野生植株种子,观察其外观形态,检测种子千粒重,研究光照和温度对种子萌发的影响。通过室内发芽试验,测定不同光照和温度条件下毛茛铁线莲种子发芽率和发芽势。结果表明,毛茛铁线莲种子的千粒重为(1.6624±0.0006)g;种子萌发最适温度为20～25℃,在此温度下,8 d开始萌发,3～4周萌发完全,萌发率达90.33%,温度升高或降低都会导致毛茛铁线莲种子萌发率降低;光照和黑暗对毛茛铁线莲种子萌发无显著影响。     

水分供应对沙漠植被土壤种子库中种子萌发的影响

在温室条件下,进行了水涝和保湿2种水分供应试验,结果表明,在土壤种子库中,有3种植物的种子在水涝条件下的萌发数量明显较大;9种植物在保湿条件下的萌发数量明显较大;18种植物在2种水分供应条例上的萌发数量没有明显差异。当植物的土壤种子密度较低时在不太合适的萌发条件下表现为不存在,研究结果强调在进行土壤种子库分析之前预备萌发试验的必要性,同时也揭示出利用一种标准的水分供应处理方法去分析来自不同生境土样里种子库的危险性。     

入侵植物北美车前种子粘液的吸水特性及其对干旱胁迫的萌发响应

北美车前(Plantago virginica)是中国南方广泛分布的一种入侵植物。为探讨北美车前种子的休眠萌发特性及种子粘液对其种子在干旱环境中萌发的作用,在室内控制条件下研究了其种子在收获后不同月份的萌发状况、粘液的吸水失水特性、有粘液种子和无粘液种子在不同渗透胁迫条件下的萌发状况。结果表明:北美车前种子有近1个月的休眠期,成熟后第2~9个月保持较高的种子萌发率(48.75%~88.75%);北美车前有粘液种子对水分的吸收能力明显强于无粘液种子,粘液可吸收其干质量近59倍的水量;在-1.21~0 MPa渗透势胁迫下,与对照相比,有粘液种子萌发率只下降了18.58%,无粘液种子萌发率下降了62.71%;可见,北美车前种子休眠期短,萌发率高,种子粘液有较强的吸水能力,有利于种子对干旱环境的适应,从而间接增强了其入侵性。     

证明种子萌发条件的简易实验

一、初中植物学课本上证明种子萌发需要水分和空气的实验,可以照以下装置演示,直观性强,群明易见。装置方法和用具都很简单,容积100毫升烧杯,玻璃片一块(长10厘米,宽3—4厘米,(蚕豆种子,棉纱线和清水。取三粒大的完整蚕豆种子,先用线拴好每一粒种子,将它顺序固定在玻片上面,种子间上下距离约三厘米,把玻片     

温度和水分对无芒隐子草和条叶车前种子萌发的影响

研究了无芒隐子草 (Cleistogenessongorica)和条叶车前 (Plantago lessingii)种子萌发对不同温度和水分渗透势的响应。温度在 10℃恒温至 5 0 /2 0℃变温范围内设 11个处理 ,水分渗透势在 0～ - 1.8MPa区间以 0 .2 MPa为间隔设 10个处理。结果显示 :无芒隐子草鞘内小穗的种子具有很高的生活力 ,其萌发温度幅较宽 ,在 10～ 5 0 /2 0℃温度区间 ,较高温度促进萌发 ;条叶车前种子萌发温度幅较窄 ,在 10～ 30℃温度区间 ,较低温度促进其萌发。无芒隐子草和条叶车前种子的最佳萌发温度分别为35 /2 0℃变温和 2 0℃恒温 ,在此条件下的发芽率分别达 94 %和 6 1% ,后者发芽率低的原因是种子存在生理休眠。两种植物种子萌发的最低水分阈值为 - 1.6 MPa,发芽率皆随渗透势降低而呈直线下降趋势 ,但条叶车前较无芒隐子草下降缓慢。发芽率 (y)与渗透势 (x)的回归方程 ,无芒隐子草为 y1 =- 10 .976 x1 98.4 (r2 =0 .95 4 ) ,条叶车前为 y2 =- 5 .90 9x2 6 0 .2 (r2 =0 .96 4 )。随着水分胁迫的加剧 ,供试种胚芽长呈逐渐下降趋势 ,但胚根长呈先增加 (无芒隐子草在 - 0 .6 MPa,而条叶车前在 - 0 .4 MPa)而后下降的趋势。讨论了两种植物种子萌发对不同温度和水分响应的生态学意义     

光温和赤霉素对跳舞草种子萌发的影响

以珍稀趣味药用植物跳舞草(Codariocalyx motorius)为材料,通过机械磨擦、不同温度、光照强度和GA_3处理以及不同栽培介质研究了其种子萌发特性,以寻找其繁殖环节中的主要限制因素,为迁地保育和大规模育苗提供可行依据.结果表明:机械磨擦可使跳舞草种子的发芽势、发芽率及发芽指数显著提高,种子种皮的机械抑制是导致其发芽率低的直接原因;其种子萌发的适宜温度范围20～30℃,25℃为最适温度;浓度为50～100 mg/L的GA_3处理的跳舞草种子萌发率高,且出苗整齐,根系粗壮,成苗率高;适度的遮光(30%)对跳舞草种子的萌发有促进作用,其发芽势、发芽率以及发芽指数最高;跳舞草的育苗基质可选用腐叶土:泥炭(1∶1),出苗率达到85.9%,经济合理.     

聚乙二醇模拟水分胁迫对沙地樟子松种子萌发影响研究

以引种区沙地樟子松种子为材料,观测了聚乙二醇(PEG)模拟水分胁迫对沙地樟子松种子萌发的影响.结果表明,不同浓度PEG处理胁迫对种子的萌发均有一定的延缓作用;种子的发芽率、发芽指数和发芽势随胁迫强度的增加呈现明显下降趋势.30%PEG处理的种子在试验结束后仍未能萌发,表明樟子松种子的萌发的临界PEG水分胁迫值小于30%,相当于-1.20MPa的水势.种子发芽后胚根和胚轴的生长亦受到PEG模拟水分胁迫,当PEG浓度为10%时(相当于-0.2MPa水势),胚根、胚轴的长度都较短,说明樟子松种子的胚根、胚轴的生长对PEG模拟干旱胁迫更敏感;但胚根/胚芽的比值随PEG模拟水分胁迫的强度增加而增加,表明樟子松种子萌发后对水分胁迫具有较强的适应性.由此可见,干旱胁迫影响引种区沙地樟子松种子的萌发可能是导致沙地樟子松人工林不能天然更新的因素之一.     

木麻黄种子萌发的限制生态因子

成功的天然更新应同时具备三个条件:(1)种源数量充足、质量良好;(2)适宜种子萌发的微生境;(3)幼苗、幼树存活的生态条件。为进一步揭示海南岛木麻黄(Casuarina equisetifolia)海防林自身无法天然更新的障碍因子,该文对影响其天然更新的三个条件之一的种子萌发条件进行了研究,并探讨了不同的生态因子,如木麻黄化感、土壤酸碱度、盐度、温度、基质类型、水分等对木麻黄种子萌发的影响。结果表明:(1)不同浸提物的不同浸提液浓度处理的种子萌发率与CK组无显著性差异。(2)设定范围内的pH、盐度和温度对木麻黄种子萌发率无显著影响。(3)不同浓度梯度PEG溶液处理的木麻黄种子萌发率存在显著性差异,且伴随PEG溶液浓度增加,木麻黄种子萌发率随之锐减。(4)不同基质及浇水频度对种子萌发率也具有显著影响。从综合PEG干旱胁迫、基质及浇水频度的结果可以发现,木麻黄种子抗旱能力较弱,对水分敏感。因此,水分是制约木麻黄种子萌发的主要限制因子,凋落物层及滨海沙土较差的保水性不同程度地制约了种子的萌发。     

热带雨林林内小生境对木奶果和染木种子萌发与幼苗存活的影响

森林生态系统中小生境的差异可能影响种子萌发与幼苗的建立,并形成物种不同的分布格局。为探讨生境异质性对植物分布的影响,该研究在西双版纳热带季节性雨林中选取5个具有不同海拔和地形的小生境,人工散布木奶果与染木种子,定期监测种子萌发与幼苗存活,同步记录小生境的近地面（距地面3 cm）温度、近地面(3 cm)空气湿度和表层土壤(5 cm)含水量变化,并在实验室开展种子脱水和不同水势条件下的种子萌发实验。结果表明：（1）实验所选的5个小生境中,沟底地带的土壤水分含量在一年中始终都高于其他小生境;5个小生境的空气相对湿度在雨季与雾凉季都接近饱和,只有在干热季出现明显的差别,即随海拔的升高,空气湿度下降。同时,在旱季,近地面温度随海拔的升高而升高, 出现1~2个月的山地逆温现象。（2）木奶果与染木具有不同的种子传播与萌发规律,而且染木种子在不同生境下,其种子萌发率和幼苗存活率有显著的差异。其中：木奶果种子在雨季成熟散布并快速萌发,以幼苗的形式度过干热季,其种子可以在相对较低的水势下萌发;染木种子在雨季末期成熟并进入休眠期,以种子的形式度过干热季,其种子相对较抗脱水。研究认为,地形是决定西双版纳热带季节性雨林生境异质性的重要因子,小生境在温度和水分方面的差异在干热季时尤为明显,并对木奶果和染木种子的萌发或幼苗存活产生了重要影响, 而木奶果与染木种子自身的特性使其对于西双版纳季节性的干旱具有不同的适应对策。     

弥勒苣苔种子的休眠萌发特性（英文）

弥勒苣苔为中国特有的濒危植物,一度被认为灭绝后又被重新发现,引起了学界及公众的广泛关注。种子库是保护珍稀濒危物种的一种有效手段,对物种开展种子保存需要较为深入的了解其种子休眠及萌发特性;但对于弥勒苣苔,现有资料十分有限,本研究系统地探讨了弥勒苣苔种子的休眠状态及萌发习性。在对其种子进行X光透视后,发现其种子的胚发育完全,且基本充满整个种子,因此认为该种子不具有形态休眠。在多个变温及恒温条件下对新鲜种子进行萌发测试,发现在较高温度(高于20℃)下萌发率很高且萌发迅速,赤霉素及低温层积处理能够显著提高种子在较低温度下(低于20℃)的萌发率,因此可以判定其种子存在浅的生理休眠。种子在恒温下的萌发率比相应的变温下萌发率要高,可能是其对所处荫蔽环境的一种适应。硝酸钾对种子萌发有显著的促进作用,在野外环境下,硝酸钾有对生境空窗及较少竞争的指示作用。     

苦槠传播体的萌发特性与种子休眠类型

种子的萌发特性是植物在长期进化过程中形成的一种适应环境变化的固有属性。对种子萌发特性的研究有助于我们理解物种的种群更新和种子育苗。本文旨在阐明我国重要资源植物苦槠（Castanopsis sclerophylla）的种子休眠类型和萌发特性。研究结果发现：①苦槠种子在其果实中占比非常高;②苦槠的果皮限制了种子对水分的吸收;③苦槠果皮阻碍了种子的萌发,除去果皮以后种子能够在较大温度范围内萌发;④除去果皮以后,苦槠种子在低温（15/5 ℃、20/10 ℃）下萌发困难,在25/15 ℃、30/20 ℃和35/25 ℃这3个温度梯度下均能迅速萌发。结果表明,苦槠的传播体（果实）具有物理休眠的特性。因此,壳斗科（Fagaceae）是具有物理休眠和脱水敏感性的一个新纪录科。结合壳斗科的系统发育位置,本研究支持物理休眠是一种较为进化的性状这一假说。