黄河下游故道沙区两种重要固沙植物种子休眠和萌发与环境的关系

论文摘要

固沙植物在土壤沙化地区的植物被恢复和重建起着重要的作用，其种子的生理生态适应的研究具有较大的应用前景。以往的沙地生态恢复方面的研究主要集中在内陆干旱半干旱沙地，而针对半湿润地区河床沿岸沙丘这一特殊生境类型开展研究较少。本文以黄河下游故道沙区半固定沙丘上生长的两种不同生活型的优势固沙植物牛枝子和兴安虫实为研究材料，应用实验生态学方法研究了这两种沙生植物成熟种子可能休眠的类型及其与环境的关系。主要研究结论如下：1.牛枝子种子的休眠类型为物理休眠。划破种皮处理种子的吸水率（140.45%）要显著地高于未划破种皮处理的种子（8.11%）；在所有温度培养下，划破种皮种子萌发率均为100%，而对照萌发率均<10%。2．浓硫酸对牛枝子物理休眠的破除有显著影响。98%的浓硫酸处理5分钟、15分钟、20分钟和25分钟可以显著提高牛枝子种子的萌发率，20分钟的处理效果最好，其萌发率显著高于15分钟和25分钟处理时的萌发率，且死亡率增加不显著。3．干热和湿热条件处理均可显著地的提高牛枝子种子的萌发率，尤以干热条件处理效果最好。随干热和湿热处理时间延长，种子萌发率呈先升高后下降的趋势，干热80℃处理30min效果最好，萌发达95%，湿热处理以65℃处理30min效果最好，达86%。4．将牛枝子种子埋藏在其自然生境的不同土壤深度中，埋藏1月后,沙子表层的牛枝子种子萌发率最高。随着埋藏时间和深度的增长，种子休眠破除率下降，种子形成潜在土壤种子库。5．扫描电镜观测结果表明，新成熟牛枝子种子种皮没有任何缝隙，而干热、湿热处理及埋藏处理使牛枝子种子首先在特定区域产生裂痕，而后在多处产生裂痕。这可能解释了为何新成熟牛枝子种子不能够萌发而经过处理后种子可以萌发的原因。6．兴安虫实的内生休眠类型为浅度生理休眠，且为光抑制的种子.7.新成熟的兴安虫实种子变温条件下光或黑暗的萌发率均显著高于恒温下的萌发率,且在5/15℃温度下萌发最好。8．将兴安虫实种子埋藏在其自然生境的不同土壤深度中，最适宜的萌发深度为5cm。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• 1 文献综述
• 1.1 土地沙漠化及发展趋势
• 1.2 我国沙漠化土地的分布
• 1.3 沙地生态系统的环境胁迫
• 1.4 沙地植物种子萌发阶段对环境的生态适应特性
• 1.5 沙地植物种子萌发对环境适应性的国内外研究进展及存在问题
• 2 引言
• 2.1 选题的目的和意义
• 2.2 研究材料概述
• 3 材料和方法
• 3.1 种子来源与采集
• 3.2 两个物种种子重量、形态的观察
• 3.3 实验设计及研究方法
• 3.3.1 吸水率测定
• 3.3.2 新成熟种子在温度梯度下的萌发试验
• 3.3.3 两种植物种子成熟后的内生休眠类型及其打破
• 3.3.3.1 牛枝子的物理休眠及其打破
• 3.3.3.2 兴安虫实的生理休眠及其打破
• 3.3.4 牛枝子物理休眠的物理和化学破除方法
• 3.3.5 两个物种在自然生境下的种子萌发
• 3.3.6 牛枝子的种皮结构观察
• 3.3.7 兴安虫实在变温下的萌发
• 3.4 数据处理与分析
• 4 结果与分析
• 4.1 牛枝子的实验结果
• 4.1.1 种子的千粒重及形态结构
• 4.1.2 新成熟牛枝子种子在种皮完整和划破两种情况下的吸水率
• 4.1.3 新成熟牛枝子种子在种皮完整和划破两种情况下的萌发率
• 4.1.4 98%浓硫酸处理种子休眠破除情况
• 4.1.5 干热和湿热处理后种子休眠打破情况
• 4.1.6 牛枝子种子在自然生境下的种子萌发
• 4.1.7 牛枝子种子种皮结构的观察
• 4.2 兴安虫实的实验结果
• 4.2.1 种子的千粒重及形态结构
• 4.2.2 新成熟的兴安虫实种子恒温条件下萌发率比较
• 4.2.3 新采收兴安虫实种子在变温条件下萌发率比较
• 4.2.4 兴安虫实种子低温层积处理前后萌发率比较
• 4.2.5 兴安虫实种子野外埋藏1月后萌发率
• 5. 结论
• 6. 讨论
• 参考文献
• Abstract