环境因子对湿地植物江南桤木种子萌发及萌发后幼苗生长的影响

论文摘要

江南桤木（Alnus trabeculosa Hand-Mazz.）隶属桦木科桤木属,现分布于我国华中、华东及华南地区,也在日本有分布。江南桤木是亚热带湿地林的建群种及先锋树种,在种源充足的条件下,可在次生裸地上自然更新成林。而且其根部寄生有固氮菌,可促进群落演替和保护湿地环境。因此研究其种子萌发和幼苗的生长可为湿地生态系统的保育及受损区域植被重建提供依据。本实验选取了温度、光照强度、地下水位和埋藏深度4个环境因子,模拟自然条件,研究这4个环境因子对江南桤木种子萌发和幼苗生长的影响,以期找到江南桤木种子萌发所需的环境条件。另外还研究了不同的储藏条件和时间对江南桤木种子萌发的影响,以期找到最佳的种子储藏方法。1.温度梯度在实验室控制条件下,设置了5℃,10℃、15℃、20℃、25℃和30℃共6个温度梯度来研究温度对江南桤木种子的萌发率及种子SOD、POD及CAT活性的影响。结果显示：江南桤木种子在15-30℃条件都可以萌发。其中最适温度为20-30℃,在这个温度范围内,温度越高,萌发的越早、越迅速。随着温度的降低,种子萌发率降低,萌发延迟。当温度降为10℃,种子仅能萌动,不能完全萌发。在25℃条件下,种子SOD、POD和CAT活性最高,而温度过高过低酶活性都很低。从萌发和抗逆能力的角度来看,江南桤木种子的萌发需要一定的温度（15-30。C）条件,其中最适温度为25。C。2.光照梯度在温室条件下,利用遮荫网和照度计设置了高光照、低光照和持续黑暗3种光照梯度来研究光照对江南桤木种子萌发和幼苗生长的影响。结果显示：在高光照条件下,江南桤木种子萌发率和萌发指数最高,但随着光照强度的减弱,萌发率和萌发指数呈下降的趋势。同时光照对江南桤木的幼苗长势也有显著影响。在黑暗条件下幼苗茎长最大,根长最小；而高光照条件下虽然茎长最小,但根长最大,幼苗活力指数最高。这说明光照不是江南桤木种子萌发的必要条件,但光照可以促进种子萌发及幼苗的生长。3.埋藏深度通过温室人工控制,研究了-0.2、0、0.2、0.4、0.6、0.8和1.0cm七个埋藏深度对江南桤木种子萌发和幼苗生长的影响。结果显示：江南桤木种子的萌发率随埋藏深度的增加而下降。在埋藏深度为-0.2-0cm时,萌发率最高,在埋藏深度1.0cm时未萌发。同时埋藏深度对江南桤木幼苗的形态也有显著影响,其中在埋藏深度为0-0.2cm时,幼苗长势最好。随着埋藏深度的增加,幼苗形态指标、生物量积累和根冠比呈下降趋势。种子漂在水上（-0.2cm）时,萌发率虽然最高,但根不能定植,萌发后死亡。这说明种子的萌发和幼苗的生长需要无埋藏条件,过多的水分（种子漂浮）不会抑制种子萌发,但不利于幼苗的定植。4.地下水位梯度通过温室人工控制,研究了8个地下水位梯度（2cm、Ocm、-1cm、-2cm、-4cm、-6cm、-8cm和-10cm）对江南桤木种子萌发和幼苗生长的影响。结果显示：随着水位梯度的下降,种子萌发率显著降低。江南桤木种子在水位梯度为-1-Ocm时萌发的最早,萌发率最高,萌发快速且整齐。-10cm水位时种子不能萌发。而且随着水位的下降,幼苗形态指标和生物量积累也呈下降趋势,但根冠比显著增加。这说明-1-Ocm水位梯度适宜种子萌发,水分不足或种子处于淹没状态（2cm）则明显抑制种子萌发及幼苗的生长。5储藏条件和时间在温室条件下,研究了浸泡-低温、湿沙-低温、低温干藏和室温干藏4种条件下储藏2个月后种子的萌发率。结果显示：室温干藏的江南桤木种子萌发率最高,显著高于其他处理。而低温干藏的种子萌发率最低,但与湿沙-低温以及浸泡低温储藏的没有显著性差异。这说明低温可能抑制了种子活力。另外,将种子在低温干藏和室温干藏下分别储藏2个月、4个月、6个月和8个月后再进行萌发。结果显示：在低温干藏条件下,各个时期的萌发率之间没有显著性差异。而室温干藏的种子,萌发率在储藏2个月时比低温干藏的高,但随着时间的推移,种子萌发率持续下降,在8个月后萌发率降为0%。由此可见为保持江南桤木种子的活力,最佳的短期储藏方式是室温干藏,而长期储藏的方式则是低温干藏。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 江南桤木的研究进展
• 1.1.1 江南桤木的地理分布、形态学特征和用途
• 1.1.2 江南桤木根瘤及内生菌的形态解剖学研究
• 1.1.3 江南桤木叶生长特性及光和特性的研究
• 1.1.4 江南桤木种群及其天然林群落的调查研究
• 1.1.5 江南桤木引种育苗造林技术的研究
• 1.1.6 江南桤木种子萌发及休眠特性研究
• 1.1.7 江南桤木细胞学及遗传多样性研究
• 1.1.8 江南桤木花粉形态及其地理分布与生态因子的关系研究
• 1.2 植物群落自然更新的研究进展
• 1.2.1 光照对种子萌发和幼苗生长的影响
• 1.2.2 温度对种子萌发和幼苗生长的影响
• 1.2.3 埋藏深度对种子萌发和幼苗生长的影响
• 1.2.4 水分对种子萌发和幼苗生长的影响
• 1.3 研究意义、目的和内容
• 2 实验材料与设计
• 2.1 实验材料
• 2.2 实验设计
• 2.2.1 温度梯度
• 2.2.2 光照梯度
• 2.2.3 埋藏深度
• 2.2.4 地下水位梯度
• 2.2.5 储藏条件和时间
• 2.3 数据处理
• 3 实验结果与分析
• 3.1 不同温度梯度对江南桤木种子萌发和抗氧化酶活性的影响
• 3.1.1 不同温度梯度对江南桤木种子萌发率和萌发指数的影响
• 3.1.2 不同温度梯度对江南桤木种子抗氧化酶活性的影响
• 3.2 不同光照梯度对江南桤木种子萌发和幼苗生长的影响
• 3.2.1 不同光照梯度对江南桤木种子萌发率和萌发指数的影响
• 3.2.2 不同光照梯度对江南档木幼苗长势和幼苗活力指数的影响
• 3.3 不同埋藏深度对江南桤木种子萌发和幼苗生长的影响
• 3.3.1 不同埋藏深度对江南桤木种子萌发率的影响
• 3.3.2 不同埋藏深度对江南桤木幼苗的形态特征的影响
• 3.3.3 不同埋藏深度对江南桤木幼苗生物量积累和分配的影响
• 3.4 不同地下水位梯度对江南桤木种子萌发和幼苗生长的影响
• 3.4.1 不同地下水位梯度对江南桤木种子萌发率的影响
• 3.4.2 不同地下水位梯度对江南桤木幼苗形态特征的影响
• 3.4.3 不同地下水位梯度对江南桤木幼苗生物量积累和分配的影响
• 3.5 不同储藏条件和时间对江南桤木种子萌发的影响
• 3.5.1 不同储藏条件对江南桤木种子萌发率的影响
• 3.5.2 不同储藏时间对江南桤木种子萌发率的影响
• 4 讨论
• 4.1 温度梯度
• 4.2 光照梯度
• 4.3 埋藏深度
• 4.4 地下水位梯度
• 4.5 储藏条件和时间
• 参考文献
• 在校期间发表的论文、科研成果
• 致谢