华鹏[1]2004年在《几种干旱区植物种子萌发和散布特征的研究》文中认为干旱区的植物，除了具有独特的结构或方式适应干旱环境外，在种子散布和种子萌发方面，也各自具有独特的机制与干旱环境相适应。植物通过不同的种子散布和萌发方式，达到了对种子库的补充和种群扩展的目的。种子萌发和种子散布是影响植物种群延续和扩展的一个重要方面。将种子散布、种子萌发和环境因素综合考虑，分析种子特性、散布特性和萌发特性对种群延续和扩展的作用，找出种群扩展的关键因素和种群萎缩的制约因素，判断在不同的生境下，不同类型的植物种子适应环境的方式。胡杨（Populus euphratica Oliv.）、糙草(Asperugo procumbens L.)、沙漠绢蒿(Seriphidium santolinum (Schrenk) Poljak.)和苦豆子(Sophora alopecuroides L.)是干旱区四种不同科属的植物，分布于不同区域环境，有着不同的适应特性，也都具有一定的生态作用，多年来，四种植物种群变化情况各不相同。对四种植物在不同因子下的种子萌发和种子散布的研究，结果表明：①胡杨种子极小；种子成熟以后立即萌发，萌发率高；种子萌发季节为夏季，种子萌发需要高温（20-30℃）、湿润环境，种子应在土壤表层萌发；胡杨种子寿命短，野外大部分种子在一个月左右就失去发芽能力；一棵胡杨树能产生数目极多的种子，种子具有远距离散布能力；近几十年来，由于人为活动造成了环境的变化，胡杨种子受到种子寿命和种子萌发区域（地点）的限制，在野外，多年未出现有效的幼苗补充，这是胡杨林萎缩的一个重要原因。②糙草是一年生短命植物，种子在早春时节萌发，种子萌发适宜温度是10-15℃，萌发需要湿润的环境，光照对种子萌发影响不大；种子散布属于独立散布；散布距离和范围受植株茎延伸长短的影响，一般散布距离不超过50cm。③沙漠绢蒿生长于流沙地，种子萌发季节为春季，适宜温度是10-20℃，种子萌发受光照影响大，野外适宜种子萌发的土壤埋深不应超过0.5cm；种子散布类型是独立散布，散布距离短，
马坚[2]2007年在《策勒沙漠—绿洲过渡带土壤种子库的基本特征》文中进行了进一步梳理一个植物群落的土壤种子库可以看作是对它过去状况的进化记忆,同时它也是反映群落现在和将来特点的一个重要因素。一方面,种子库作为繁殖体的储备库,它的存在极有可能为植物群落的演替、群落遭受干扰和破坏后的恢复提供繁殖体,以减小种群灭绝的几率;另一方面,土壤种子库是潜在的群落,它能够直接参与植被的更新与演替,种子库的数量、质量、组成和空间格局对植物群落组成、结构、多样性和生产力都有关键性影响,是种群定居、生存、繁衍和扩散的基础。尤其在一些严重退化的生态系统中,土壤种子库是其植被重建与恢复的重要种源,很大程度上决定了植被恢复的进度和方向。植被恢复后生态系统的种子库中可能保存有大量的原有群落物种、现有群落物种和其它系统迁入物种,土壤种子库保存了多种多样的物种、基因型、表现型,这是对生物多样性维持的一个重要基础,而且在维持群落的生态多样性方面具有同样具有重要意义。本论文通过室外萌发法对策勒沙漠-绿洲过渡带土壤种子库进行了分析和研究,研究结果表明:1.过渡带土壤种子库中具活力种子的种类十分丰富,各群落与地貌类型种子库密度之间无显着差异,但由于现存植被类型中分布最广的柽柳的影响,使得各植物种种子数量分配很不均匀,柽柳种子个体数量在种子库中占有很大比例,而其它物种种子密度较少;2.过渡带恶劣(风沙大)、多变的特殊气候特点使得低矮、生命周期短的草本植物能较其它生活型的植物种更好的适应和生存,于是种子库物种组成以草本为主;3.过渡带植被物种种类、数量上的匮乏,使得不同类型种子库中出现相同物种的机率加大,相应的土壤种子库两两之间也保持较高的相似性;4.种子库类型属于长久土壤种子库,并且组成成分主要是以具休眠特征的种子为主;5.种子萌发实验中大多数种子在20天内就完成萌发,萌发的时间特征呈单峰型格局。该试验证明沙漠-绿洲过渡带已经具备进行天然更新和扩展的基本前提要素——种源,如果有针对性的正确施加条件、科学管理,对过渡带的植被恢复重建会有很大的裨益。另一方面,除柽柳外的其它物种种子储量贫乏,表明自然植被一经破坏,多数乔木、草本物种(包括建群种)不能从种子库中及时补充新个体,只能依靠其它形式获得补充。因此,应加大当地植被(尤其是胡杨林)的保护力度,严禁乱砍滥伐和超载放牧,防止植被退化而引起生态环境的进一步恶化。
王桔红[3]2008年在《河西走廊干旱区和青藏高原东缘植物种子萌发对策的研究》文中进行了进一步梳理种子萌发是植物生长周期的转折点,也是植物适应环境变化以保持自身繁衍的重要特性。种子萌发直接关系着物种繁衍、种群维持和扩展等生态过程,也直接影响植被的分布、群落动态和生物多样性。特殊生境的植物在长期的自然选择过程中可能发展了其适应独特生境的生活史对策,而这种对策的形成究竟是随机的环境因子在起决定性作用还是物种本身固有的特性?我们不得而知。另外,种子萌发研究多集中在同一物种或少数物种间的比较,对同一群落不同物种间、不同群落间的种子萌发比较研究却很少见,尤其对于不同地域种子萌发的研究尚属空白。本文对两个特殊地带—河西走廊干旱半干旱地带常见植物和青藏高原东缘木本植物的种子萌发与休眠特性进行了研究,分析了各种生态因子和生活史特征及系统发育史对种间种子萌发变异的影响,也分析了不同种群种子萌发与各种生态因子的关系;最后我们综合了物种生长的环境条件、植物的生活史特征(种子大小、种子散布方式、生活型、种子成熟时间、开花时间及开花持续时间)和系统发育等信息,以逐步方差分析的方法去推导各因子对种子萌发种间变异的影响程度。研究结果表明,1)河西走廊干旱半干旱地带常见植物种子萌发率呈现双峰分布,萌发开始时间为偏斜分布,倾向于有较早的萌发开始时间,萌发对策为响应于一次降水的快速萌发和响应于干旱环境的延迟萌发或休眠;青藏高原东缘木本植物种子萌发率呈现偏斜分布,倾向于有更多的低萌发种,延迟萌发和休眠成为主要的萌发对策;2)两地域一些物种的种子萌发具有可变性,外界因素如贮藏条件、光照、温度和海拔对一些植物的种子萌发有着重要作用;3)河西走廊的干、湿生境对种间种子萌发有一定影响,但作用力较小;青藏高原东缘种间种子萌发与生境、海拔几乎没有关系;4)河西走廊干旱环境的植物种子萌发率与种子大小为不显着的负相关关系,而中等湿度环境的植物种子萌发率与种子大小为极显着的负相关关系,整个区系种子大小对种子萌发率种间变异的影响较小;青藏高原东缘木本植物种子萌发率与种子大小之间,在光条件下为显着的负相关关系,在暗条件下关联性较弱,整个区系种子大小对种子萌发率的种间变异几乎没有影响;5)所研究的两个地域,种子扩散方式对种间种子萌发有较大的影响;依靠风散布的种子比动物散布和无助扩散的种子有更高的萌发率;6)在这两个地域,种间种子萌发主要受系统发育的约束,不同目和不同科间种子的萌发能力差异显着;7)综合分析显示,河西走廊干旱半干旱区植物种子萌发种间变异的主要控制因子是系统发育和种子扩散方式,也受到了种子大小和生境的影响,其中系统发育解释了萌发率种间变异的13.6%(光)或12.7%(暗),种子扩散方式解释了11.9%(光)或17.5%(暗),种子大小能解释3.6%(光)或5.7%(暗),生境仅能解释种子萌发率种间变异的0.2%;青藏高原东缘木本植物的种子萌发的种间变异也主要受系统发育和种子扩散方式的约束,系统发育能解释种子萌发率种间变异的17.4%(光)或27.9%(暗),能解释种子萌发开始时间变异的23.8%(光)或15.8%(暗);种子扩散方式能解释种子萌发率种间变异的19.6%(光)或15.3%(暗),能解释种子萌发开始时间变异的9.5%(光)或11.1%(暗)。我们的研究结果说明,不同地域、不同植被类型种子萌发的对策有着较大差异,干旱半干旱地带植物的种子萌发趋向于响应一次有效的降水或干旱环境而呈现快速萌发或延迟萌发对策,青藏高原东缘木本植物的种子萌发响应着高海拔、长期寒冷等恶劣环境而以休眠和延迟萌发为主要对策;这两个地域影响种间种子萌发变异的关键因素是系统发育和种子散布方式,系统发育对种子萌发的种间变异起着约束作用,与系统发育密切相关的种子扩散方式也因此而约束了种子萌发的变异,即物种内在的遗传因子在种子萌发对策的进化过程中起着重要作用。因此,在探讨种子萌发或其它生活史特征变异时,我们有必要同时重视植物类群的系统发育史、生活史和生态因子的作用。
刘方炎[4]2011年在《金沙江干热河谷滇榄仁与锥连栎幼苗建成机制及生态适应性》文中进行了进一步梳理金沙江干热河谷地区属于典型的生态环境脆弱区。该区域自然条件恶劣,植被退化现象尤为严重。滇榄仁群落和锥连栎群落是金沙江干热河谷(元谋段)2种极为重要的天然植被类型。在人为干扰持续存在甚至不断加强的背景下,研究群落内幼苗建成及其对环境因子的响应机制,对天然植被的抚育管理以及该地区的生态恢复均具有重要的意义。本研究采用野外样地调查、跟踪观测以及室内控制实验,系统研究了滇榄仁群落特征、植株开花生物学特征、种子生物学及其萌发特性、土壤种子库与幼苗更新动态以及主要环境因子对幼苗早期生长的影响等。同时,对锥连栎群落学特征、种子生物学与萌发特征以及幼苗早期生长对主要环境因子的响应特征等进行了探讨,明确界定了滇榄仁和锥连栎种子萌发和幼苗早期生长适宜的环境条件,并在此基础上分析了滇榄仁和锥连栎幼苗在群落中的建成机制及其对环境条件的生态适应性。研究得到如下结果。(1)金沙江干热河谷(元谋段)残存的滇榄仁群落和锥连栎群落中植物种类组成均较为简单。前者共发现32种植物,隶属于16科28属；后者共发现68种植物,隶属于35科60属。2种群落的物种多样性程度均较为低下,以禾本科、蝶形花科、唇形科等植物居多。(2)滇榄仁花朵开放时,柱头先伸长和膨大,而后,雄蕊开始外展。单个花朵开放期,即从柱头伸出花蕾到花药开始枯黄,约为10-15 d。在花序水平上,基部花比顶部花先开放。滇榄仁可能同时存在着风媒传粉和虫媒传粉两种形式,繁育系统以异交为主,部分自交亲和,需要传粉者,且同花序、异花序花朵均能相互授粉,但异花序授粉的果实饱满率显着高于同花序授粉果实。(3)滇榄仁和锥连栎种子萌发均对水分条件极为敏感,其萌发进程在一定程度上受到了水分条件限制。同时,滇榄仁种子在室温(25℃)和20℃-30℃变温时萌发效果最好,15℃时受到强烈抑制；锥连栎种子在20℃-30℃变温时萌发效果最好,35℃时受到一定程度的抑制。2种植物种子均不具有休眠特性,种子落地后遇到适宜条件即能萌发。但储藏(小于1年)有利于滇榄仁种子萌发,而不利于锥连栎种子萌发。曝晒可以致使锥连栎萌发率出现显着下降。(4)滇榄仁种子库有植冠种子库和土壤种子库两种形式。其中,种子在冠层上存在的时间可以超过1年,其脱落过程与风力可能存在着正相关关系,与降雨量和空气相对湿度存在着负相关关系。滇榄仁种子以风力传播为主,其种子散布距离较远(>11.5m)(5)滇榄仁幼苗更新均发生在雨季,旱季不更新。能否顺利度过幼苗刚萌发后的这段时间是林下幼苗成功更新的关键。群落内,天然更新幼苗具有明显的聚集分布特征,更新幼苗多集中在车桑子灌丛下或滇榄仁成年植株基部等环境较好的地方。(6)水分条件对滇榄仁和锥连栎幼苗早期生长过程中植株形态、叶片特征以及生物量分配等均具有显着的影响。2种植物幼苗对水分胁迫均具有一定的适应能力,但滇榄仁对水分条件的适应幅度相对较窄,而锥连栎对水分的适应幅度较宽,它能同时在极干旱和较湿润环境下存活、生长,生态适应性极强。(7)扭黄茅的竞争对滇榄仁幼苗早期生长过程具有显着影响。群落中滇榄仁幼苗的萌发时间以及周围扭黄茅的数量在幼苗种群幸存(成活)与生长状况中扮演了一个极为重要的角色,提前定居以及周围扭黄茅数量较少时,滇榄仁幼苗具有极大的生存优势。生境异质性是影响锥连栎幼苗成功定居的重要因子之一,落叶堆积洼地和落叶堆积平地是锥连栎林下幼苗定居较为理想的微生境。元谋干热河谷区滇榄仁群落和锥连栎群落中均能产生相对较多的幼苗,但幼树均极为罕见。能否顺利度过幼苗刚萌发后的这段生长时间是林下幼苗成功更新的关键,因此,加强群落内植物多样性的保育,使之形成良好的林下环境有利于幼苗早期生长。同时,在人工抚育管理和植被恢复中,为幼苗早期生长营造一个能够集水、保水的环境条件极为重要,如覆盖枯落物和薄膜以及深挖塘等。
费世民[5]2004年在《川西南山地生态脆弱区森林植被恢复机理研究》文中研究指明川西南山地处长江上游金沙江流域，地跨横断山系，其生态地位十分突出，是我国生态治理的重点区域之一。由于西南季风和东南季风的复杂影响和山地气候分异的作用，从地理景观分异和森林生态系统特点来看，森林植被恢复困难的生态脆弱区在：海拔1500m以下的干热河谷、和1500m－2000m的偏干性常绿阔叶林、云南松林分布地带。因此，围绕这两个地带的植被恢复、森林更新恢复问题进行本研究的工作。干热河谷是典型造林困难地带，生态环境恶劣，人为干扰严重，按照自然演替理论，单靠自然恢复，时间长，成效太慢；而以往造林技术研究过于受国家造林验收标准要求的限制，忽视了植被恢复的生态学过程的深入研究，以至今尚未形成一个行之有效的配套技术，造林成效低。因此，为了加快植被生态恢复的进程，如何提出有效的干热河谷植被恢复与造林技术研究，一直是科学界关注和研究的热点。干热河谷上缘的山地森林以偏干性常绿阔叶林和云南松林为主，由于长期采伐影响，环境条件趋于干旱化，严重影响森林的天然更新成效，多形成低效林，呈退化状态，干热河谷上移。因此，急需开展森林天然更新机理－种子雨和种子库特征研究，提出有效的更新恢复技术措施，为该区天然林保护工程的森林更新恢复提供技术参考与指导。1.针对金沙江干热河谷的生态退化特点和植被恢复困难的关键问题，以土壤水分为中心，应用生态承载能力、植物生理生态等相关理论，从土壤水分供应和消耗的平衡角度，通过试验研究，深入探讨干热河谷“适度”造林的恢复机理。(1)通过对干热河谷剖面的不同海拔梯度的降水和蒸发等气候定点观测，干热河谷旱季长达7个月（11月－5月），水分亏缺严重，亏缺总量接近800mm，形成海拔2000m以下地带生态脆弱区。(2)对山地粗骨质红壤、山地红色石灰土、山地黄红壤、山地碳酸盐红褐土等土壤水分研究表明，干热河谷全年土壤含水量低，干湿季交替明显，干旱持续时间较长，一年中大约有六个月的时间土壤含水量等于或略大于最大吸湿水植物难以利用，最干出现在旱季的3-5月,0-60cm以内土壤含水量在5%以下，最小值2%，干燥层达60cm，土壤过分干旱，造林十分困难。因此，造林时，要注意立地条件选择、造林季节和选树适地等技术关键，提高造林存活率。
曾彦军[6]2010年在《干旱荒漠区几种优势植物种子萌发生态学研究》文中指出我国西北干旱荒漠区植被退化、物种濒危形势严重。植被恢复、植物保护已成为国家生态建设的重要工作。西北干旱荒漠区拥有许多天然旱生植物,大多具有独特的生态适应性。其中包括特殊的种子萌发特性以及幼苗存活对策。深入研究这类植物种子萌发生态,对深刻理解植物适应环境的机理具有科学意义。唐古特白刺(Nitraria tangutorum Bobr.)、西伯利亚白刺(N. sibirica Pall)、骆驼蓬(Peganum harmala L. )、匍根骆驼蓬(P. nigellastrum Bunge)、沙蓬(Agriophyllum squarrosum (L.) Moq.)均是西北干旱荒漠区优势种植物。几种植物在栖息地偏好上和地理分布上有明显差异。因此设想,通过综合比较几种植物种子萌发特性的共同特征和差异,有望归纳出植物种子萌发适应干旱环境的基本特性。白刺属植物种子萌发困难,给利用该属植物造成很大不便。研究该属植物种子的休眠特性、破除方法、生活力测定方法和程序无疑也具有科学意义和实用价值。本研究以采集于阿拉善高原荒漠的上述几种植物种子为研究对象,通过系统比较种子萌发对温度、水分、盐分胁迫的响应特征,两种白刺种子休眠对预先冷冻、预先干热、硝酸钾(KN03)、赤霉素(GA3)、浸种、硫酸处理等6方法共23种处理的响应,以及2种种胚暴露方法的四唑染色效果,旨在验证上述设想、确定白刺属种子休眠类型、研发白刺种子休眠破除和生活力四唑测定的适宜方法。取得了如下主要结果或结论：(1)适应阿拉善高原干旱荒漠自然环境的种子萌发基本特征可概括为：种子具有休眠特性；限制水分条件下萌发缓慢、萌发率低；变温和高温条件下发芽率高。(2)种子萌发适宜温度唐古特白刺和匍根骆驼蓬均为25/35℃变温,西伯利亚白刺25-30℃恒温和20/30℃变温,骆驼蓬为15/25℃、20/30℃、25/35℃变温,沙蓬为20/30℃变温。叁次方程曲线模型较二次方程曲线模型和直线模型能更好拟合种子萌发率与干旱和盐分条件的关系。(3)水分限制条件对参试所有植物种子萌发均产生抑制作用。种子萌发的最低水分渗透势胁迫(PEG溶液模拟)阈值：唐古特白刺为-0.9 MPa,西伯利亚白刺为-1.5 MPa,骆驼蓬为-0.6--1.21MPa,匍根骆驼蓬为-0.9--1.5 MPa。(4)轻度盐分条件(-0.3 MPa, NaCI溶液模拟)对西伯利亚白刺种子萌发有促进作用,但对其他4种植物均产生抑制作用。种子萌发的最低盐分渗透势胁迫阈值：唐古特白刺为-1.2 MPa；西伯利亚白刺为-1.8 MPa；骆驼蓬为-0.9 MPa；匍根骆驼蓬为-1.5 MPa。(5)浸种是破除两种白刺属种子休眠的适宜方法。两种白刺种子的休眠属生理休眠类型,休眠程度唐古特白刺比西伯利亚白刺为重。(6)从核果钝端起约1/3种子长的位置处横切,于蒸馏水中浸泡4 h取出胚,是实现用四唑染色法测定白刺种子生活力的适宜预处理方法。
赵凌平[7]2011年在《黄土高原土壤种子库与植被恢复研究》文中研究指明以黄土高原典型草原区、森林草原区和荒漠草原区为研究区域，采用资料收集、野外调查和室内分析相结合的方法，研究黄土高原不同地带性植被土壤种子库的特征，分析土壤种子库在黄土高原植被构建中的作用机理以及在退化植被恢复过程中的作用与潜能，以期为黄土高原退化生态系统的恢复与重建提供科学依据和理论支持。主要结论如下：1.阐明了黄土高原地区土壤种子库的物种组成、多样性、大小和空间分布格局等特征。在不同地带性植被土壤种子库中，均为草本植物占优势，以禾本科和菊科植物为主；黄土高原拥有丰富的种子库资源，种子库密度在典型草原为1388~9853seeds·m-2，森林草原为567~1210seeds·m-2，荒漠草原为31~482seeds·m-2；土壤种子库物种丰富度和多样性在叁个地带性植被中排序为：典型草原>森林草原>荒漠草原；黄土高原地区有活力的种子主要分布在10cm土层以上。荒漠草原持久种子库中0~5cm和5~10cm的种子储量比例接近，其它地带性植被土壤种子库的储量均随土壤深度的增加呈下降趋势，具有明显的垂直分布格局（枯枝落叶层除外）。2.揭示了黄土高原地区土壤种子库与地上植被的关系，以及土壤种子库在黄土高原植被结构建成和退化植被恢复中的作用与潜力。黄土高原地区土壤种子库与地上植被的相似性较低，Jaccard相似性指数在典型草原为0.29~0.38，森林草原为0.15~0.21，荒漠草原为0.05~0.27。在典型草原封禁演替过程中，土壤种子库在演替前期对植被的贡献较演替后期大，但从整体看土壤种子库在封禁演替过程中发挥的作用较小，而且土壤种子库也不能准确地预测未来植被的发展方向和演替趋势；森林草原区乔木实生苗成苗率低，依靠实生苗进行森林种群更新演替困难。土壤种子库是森林维持物种多样性的一个重要来源，但不是森林更新的主要方式，优势树种种群的天然更新主要依靠萌蘖苗。荒漠草原依靠持久种子库恢复灌木层的植被潜能很小。可见，黄土高原地区种子库对地上植被的贡献较低，仅仅依靠土壤种子库实现退化植被的自然修复的可能性非常小，地上植被的自然更新很有可能依赖于种子扩散和无性繁殖。3.研究了干扰措施（封禁和放牧）对典型草原土壤种子库的影响。封禁和放牧措施未能显着改变土壤种子库优势物种组成的变化，但放牧使土壤种子库中一些伴生种消失，而封禁保护了这些物种在土壤种子库中存留；短期封禁显着提高土壤种子库的物种多样性，长期封禁则降低了物种多样性；封禁和放牧措施对土壤种子库密度影响显着，长期封禁使土壤种子库密度显着增加。封禁和放牧对土壤种子库密度的影响主要集中在枯枝落叶层和0~5cm土层，封禁主要提高了种子库中5cm以上的种子数量，对5cm以下的种子数量无显着改变；封禁和放牧措施通过改变草地枯落物生物量和厚度影响枯枝落叶层的种子数量，这正是封禁和放牧措施影响种子库数量的内部驱动因素之一；放牧地土壤种子库密度的变异系数最大，短期封禁使土壤种子库密度的变异系数略微降低，而长期封禁则使土壤种子库密度的变异系数明显降低；封禁和放牧措施对地上植被与土壤种子库之间的相似性影响不显着。4.研究了典型草原地上植被与土壤种子库在封禁演替过程中的特征变化。在典型草原区，本氏针茅群落随着封禁年限的延长，其地上植被表现出明显的演替趋势，但是这种演替趋势未能在土壤种子库中得以体现，说明土壤种子库对外界干扰的反应滞后于地上植被。随着封禁演替年龄的增加，土壤种子库密度呈递增趋势；土壤种子库物种组成的相似性递减，说明土壤种子库物种更替速率逐渐增加；地上植被与土壤种子库之间的相似性先升高后降低，说明土壤种子库对地上植被的贡献在演替前期大于演替后期。5.研究了森林草原优势树种种子质量与命运。动物捕食、虫蛀是土壤种子库优势树种种子损失的主要原因，占种子储量的30%；霉变是引起土壤种子库中优势树种种子消耗的另一个重要因素，占到15%；仍有55%的种子为优势树种种群更新提供种源，但只有0.1%的机会幼苗能成功建植。6.分析了地理坐标和海拔对荒漠草原持久土壤种子库特征的影响。在荒漠草原区，持久土壤种子库密度与纬度之间呈显着负相关，而与经度的相关性不显着；经纬度对持久种子库物种丰富度、多样性，以及地上植被-土壤种子库的相似性影响不显着；海拔对持久种子库密度影响不显着，但对持久种子库的物种丰富度、多样性，以及地上植被-土壤种子库的相似性影响显着，随着海拔的升高，物种丰富度、多样性，以及地上植被-土壤种子库的相似性降低。7.分析了黄土高原地区主要物种种子在土壤中的持久性及种子质量、形状与持久性之间的关系。黄土高原地区145种植物中，具有持久种子库的物种占48%，具有瞬时种子库的物种占44%。种子质量、形状均与持久性呈显着负相关，说明种子质量与形状是决定植物种子在土壤中的命运及持久性的重要特征，是预测种子在土壤中的持久性的重要指标。易于埋藏是这种关系存在的最主要的内在机制。
张占江[8]2007年在《不同水盐条件对塔里木河下游土壤种子库种子萌发的影响》文中研究说明土壤种子库是指存在于土壤表面和土壤中全部存活种子的总和。在种群生存对策、物种进化等方面具有重要的学术价值。研究土壤种子库的组成、动态以及其在植被恢复和演替中的作用将有助于对农田、草原、森林和受损生态系统恢复的管理,可以帮助人们在环境治理方面做出合理的决策。本研究采用野外调查和萌发法对塔里木河下游荒漠河岸林土壤种子库进行了连续两年的实验研究,结合物种多样性和生物统计等理论进行了分析;同时,为探寻土壤种子库中的种子在受野外水盐胁迫下萌发特性的差异,设计了6个土壤含水量和9个盐分梯度种子萌发实验,对塔里木河下游受损生态系统的恢复和植被重建给出进一步的解释。所得结果如下:(1)塔里木河下游土壤种子库的密度变化范围为300～2012粒/㎡,叁个断面之间土壤种子库密度存在显着差异(F=14.27),P<0.001)。(2)土壤种子库物种组成英苏断面一年生草本为主,喀尔达依断面以多年生草本和灌木为主,阿拉干断面以灌木为主;在垂直空间分布上,表层0～5㎝种子库占61%,6～10㎝占21%,11～30㎝占18%;在物种多样性上,叁个断面Simpson多样性指数变化范围为0.8～0.5,Margalef丰富度指数的变化范围为1.2～0.4,McIntosh均匀度指数变化范围为0.6～0.4,呈现出越往下游各指数越低的明显变化。(3)种子库取样地地表植被多样性指数有明显的梯度变化。从英苏到阿拉干Simpson指数的变化范围为0.7～0.5, Margalef指数变化范围为0.8～0.5,McIntosh指数变化范围为0.5～0.4。土壤种子库和地表植被的相似性系数在0.144～0.469之间。(4)水、盐胁迫对植物种子的萌发有明显的抑制作用,不但表现为降低种子的萌发率和萌发速度、推迟种子的初始萌发时间,还延长种子的萌发时间。(5)不同浓度盐分显着影响种子萌发和发芽指数;花花柴最高发芽率出现在对照(0mol/L)处理,铃铛刺最高值在0.05mol/L,甘草和骆驼刺最高值在0.2mol/L。不同土壤含水量对铃铛刺、甘草、骆驼刺和黑刺等种子的萌发率和萌发指数没有显着性差异。
吴敏[9]2013年在《栓皮栎种群实生苗定居过程及其对干旱胁迫的响应》文中认为为了阐明栓皮栎种群实生苗定居生态学过程及其耐旱特性，本研究以陕西不同分布区域(黄土高原、秦岭北坡、秦岭南坡)、不同生境(坡向)的栓皮栎种群为研究对象，通过野外固定样地观测与室内控制试验，幵展种群及生理生态调查、测定，研究了栓皮栎种群从结实、种子扩散、幼苗定居的过程；以及栓皮栎实生苗对干旱环境的适应机制，分析了栓皮栎种子萌发与幼苗定居适宜的土壤水分条件，为栓皮栎次生林恢复或人工丰产林栽培提供了依据。研究结论如下：1、黄土高原、秦岭北坡、秦岭南坡栓皮栎个体结实数量、种子形态、质量(千粒重和生活力)均为阳坡大于阴坡；结实数量、种子形态和质量均为秦岭南坡〉秦岭北坡>黄土高原。栓皮栎坚果主要分布于树冠上层和树冠阳面。对林内17个环境因子多元回归分析表明：影响其结实、种子形态与质量的重要因子为母树冠幅面积、冠幅体积、以及林内的温度、光照条件、土壤速效氮和速效钾含量；其中林内温度、光照条件作用最大。2、不同分布区栓皮栎种子雨观测表明：黄土高原种子雨降落开始时间最晚，结束最早，持续时间约76天，其中高峰期约14天；而秦岭南坡种子雨开始最早，结束最晚，持续时间最长91天，高峰期长达33天。同一分布区，阳坡落种早于阴坡，而阴坡落种高峰期较集中。种子雨和种子库总密度均为秦岭南坡〉秦岭北坡〉黄土高原，且阳坡大于阴坡。种子雨降落均以成熟种子为主，主要集中在高峰期降落，成熟饱满种子比例最高为黄土高原阴坡(56.60%);败育、虫蛀和被动物哨食种子主要集中在种子雨起始期和末期，虫蛀和被啃食种子比例以秦岭南坡最高；败育种子比例以秦岭北坡的阴坡最高，达到33.34%。各分布区种子库数量组成随时间发展呈动态变化，阳坡成熟种子消失速度快于阴坡，动物取食和霉烂是导致栓皮栎土壤种子库种子减少的主要因素。3、叁个分布区固定样地检测表明：实生苗随年龄增长密度下降；黄土高原实生苗通过降低茎叶生长，增加根系的生长适应不良生境；秦岭北坡实生苗随着年龄的增长，适应能力增强，逐渐将更多干物质累积在茎叶器官；秦岭南坡阳坡实生苗生长发育最好，主要通过提高叶面积指数，提高光竞争能力，促进其生长。通径分析表明，改善光照条件、土壤含水率、土壤速效氮的含量和枯落物层厚度，同时降低灌木层盖度和林分密度有利于栓皮栎林实生苗定居。4、PEG模拟干旱胁迫试验表明：干旱胁迫使栓皮栎种子萌发时间延缓，萌发活力指数(VI)下降；但轻度胁迫(-O.lMPa)使种子的萌发率(GP)和日平均萌发速度均提高9.81%,萌发势(GRI)提高4.58%，并促进种子胚根增长；在中、重度胁迫(-0.3?-1.5MPa)下，抑制种子萌发，且胚根和胚芽生长缓慢。种苗通过提高根芽比(R/P)适应环境水势的降低(-0.1～-1.2MPa)，但重度胁迫(-1.5MPa)下，种子不能产生胚芽。随胁迫强度的增加，种子群体萌动、萌发和出苗达50%概率时间延长，各阶段环境临界水势依次为：-0.12MPa、-0.08MPa和-0.06MPa，说明种子出苗过程对环境水分胁迫较为敏感，耐旱能力最弱。当水势低于-0.6MPa时，种子的渗透调节物质(游离脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白)积累降低、抗氧化保护酶(SOD、POD、CAT、APX)活性和抗氧化剂(ASA)含量显着下降，导致MDA大量积累，抑制种子萌发。5、长期干旱胁迫导致栓皮栎幼苗株高、基茎、健康叶片数量、叶面积和干物质累积减少；轻度干旱可增加幼苗不同直径等级根系数量、长度、表面积、体积。尽管栓皮栎幼苗通过增加叶面积比和比叶面积抵御干旱环境，但其作用效果并不显着；当胁迫程度超过中度时，幼苗长期水分利用效率下降。此外，栓皮栎幼苗可通过在叶片、小直径细根(0＜D≤0.5mm)和大直径细根(0.5＜D≤2mm)大量积累渗透调节物质、迅速降低渗透势、启动抗氧化保护系统抵御长期轻度干旱胁迫。而中度胁迫下，叶片和细根部分抗氧化保护酶活性和抗氧化剂含量均已发生下降，导致幼苗耐旱能力下降且生长缓慢。重度胁迫导致幼苗各器官可溶性蛋白含量、CAT、POD和APX的活性，以及ASA含量均迅速降低，而MDA含量迅速增加，细根活力下降，幼苗生长停滞。6、在轻度和中度胁迫下，幼苗叶片相对含水率(RWC)均保持在60%以上，在重度胁迫下，叶片RWC仅为42%，暗示叶片吸水保水能力下降。幼苗通过大幅度的降低饱和渗透势(Ψ100s)和初始质壁分离渗透势(Ψ0s)，保持更多的非渗透水含量(RWCa)和更低的组织细胞弹性模量()适应轻度胁迫。然而在长期重度胁迫导致Ψ100s和Ψ0s升高，渗透调节作用受阻。栓皮栎幼苗日光合进程呈双峰型曲线，两次高峰分别出现在10：00～11：00和15：00～16：00之间；在中午13：00发生“午休”现象。干旱胁迫导致净光合速率(Pn)降低，其原因包括气孔因素和非气孔因素。轻度胁迫可以提高叶片瞬时水分利用效率；而重度导致其显着降低。干旱胁迫会引发叶片的光合色素含量降低，但Chla/Chlb和Car/Chla+b为升高趋势。7、栓皮栎次生林中应加强实生苗保护，使其顺利渡过不良环境；未来栓皮栎资源培育中，丰产林培育应该在种子雨高峰期时采种；培育丰产林地点应该选择在秦岭林区；在对次生林改造与丰产林培育中，应及时抚育间伐，控制林分郁闭度，保证林地充足的光照，土壤水分维持在21.1±0.6%～14.6±1.2%之间，促进种子萌发及实生苗生长发育。
王普昶[10]2009年在《华北驼绒藜种群生殖生态学研究》文中指出华北驼绒藜属于藜科驼绒藜属旱生雌雄同株异花半灌木,为中国特有植物种,主要分布在内蒙古中东部和华北地区,其营养丰富,抗逆性强,是生态建设和改良草地的优良植物。近年来其种群严重退化和消失,部分种群退化率高达70%以上。然而,目前国内外有关该物种的生殖特性及其种群退化机制的研究还很少。基于此,本研究对分布于内蒙古野生华北驼绒藜种群进行生殖生态学方面的研究,包括种群动态特征、传粉生态学特征、胚胎发育及生理学特征、种子特性、生殖分配、遗传多样性等内容,主要结果如下:1.种群数量动态研究表明,多数华北驼绒藜种群幼龄级个体数较少,中老龄级个体数较大,纺锤型的大小级结构表明种群属于衰退型。种群生命表和存活曲线的分析表明,不同华北驼绒藜种群尽管生境条件差异,但存活曲线基本接近DeeveyⅢ型,不同种群偏离典型存活曲线的程度与幼苗缺乏程度有关。对种群数量的时间序列预测显示,随着时间的推移,不同华北驼绒藜种群均会呈现老龄级株数先增加后减少的趋势,缺少幼龄株数补充是共同特征。2.传粉生态学特征研究表明,华北驼绒藜具有典型的适应风媒传粉的花部特征和性状。华北驼绒藜种群花期较长表现为“渐进式集中开花”的开花模式;雄花单株花期18～21d,雌花20～26d;雄花单花花期1～2d,雌花6～8d,不同种群间差异不显着。华北驼绒藜的花粉活力高,可以持续6d;雌花柱头可授性6～7d,可授期滞后于散粉期。华北驼绒藜主要以风媒传粉为主,传粉效率对结实率影响较大。3.胚胎发育及生理学特性研究表明,华北驼绒藜胚胎发育方式为藜型,人工栽培华北驼绒藜成熟胚分化时间(21d～23d)短于野生华北驼绒藜(26d～30d),球形胚以后的发育阶段出现败育现象。华北驼绒藜胚胎发育过程中过氧化物酶和酸性磷酸酯酶活性从总体上呈持续增强的趋势,不同生境华北驼绒藜种群间该酶活性无明显差异。硝酸还原酶活性呈先上升后下降的趋势,在胚胎发育前期人工栽培种群种子硝酸还原酶活性极显着高于野生种群。华北驼绒藜胚胎发育过程中人工栽培种子IAA、GA3和ZR含量明显高于野生种群种子;种子的(IAA+GA3+ZR)/ABA比值从总体上呈胚胎发育前期高,而后期较低的趋势,且胚胎发育前期人工栽培种子(IAA+GA3+ZR)/ABA比值要显着高于野生种群种子。胚胎发育的各个时期,野生种群种子营养成分(全氮、全磷、可溶性糖)含量均低于人工栽培种群。4.种子特性研究表明,华北驼绒藜种子特性在种群内和种群间均存在广泛变异,种群内的方差分量均大于种群间,表明华北驼绒藜种子性状受到较强的遗传控制。种子形态特征间有极显着相关性(P<0.01);萌发率、萌发指数和活力指数间有极显着相关性(r>0.836,P<0.01)且与结实率有显着相关性(r>0.896,P<0.01)。种子性状与地理气候因素相关性表现为,种子背毛长与海拔,降雨量,种子宽与温度、降雨量有显着相关(r>0.801,P<0.01)。5.生殖分配特征研究表明,从蕾期、花期到结实期,华北驼绒藜不同种群生物量、全氮、全磷、全钾生殖分配逐渐增加。在蕾期和花期生物量、全氮、全磷、全钾的分配均是以茎和叶占较大比例,结实期以生殖器官占优势比例。华北驼绒藜以生物量、全氮、全磷、全钾的生殖分配与植株大小的变化趋势基本一致,可划分为幼龄生殖期(径级1～2cm)、过渡生殖期(2～3cm)、稳定生殖期(3～7cm)和生殖衰退期(>7cm)4个时期。对种群生殖分配有重要影响的14个环境因子的主成分分析表明,海拔、坡向、群落植被盖度、华北驼绒藜盖度、土壤厚度、年蒸发量、年降雨量和人为干扰度是影响种群生殖分配的重要因素。运用生殖分配的有关学说对华北驼绒藜生殖分配格局进行了解释,生境稳定性学说和生活史理论假说可以全部和部分解释华北驼绒藜的生殖分配格局。6.遗传多样性研究表明,华北驼绒藜的遗传多样性水平很高。在物种水平上,多态位点百分率(PPL)为98.05%,Nei′s指数(h)为0.298,Shannon信息指数(I)为0.456;在种群水平上,PPL、h和I分别平均为80.62%、0.268和0.403。基于Nei′s遗传多样性指数和AMOVA分析均表明华北驼绒藜种群的遗传变异主要存在于种群内。结合聚类分析和地理变异规律把种群划分为两个大的种群组:荒漠化草原种群组和典型草原种群组。
参考文献：
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[2]. 策勒沙漠—绿洲过渡带土壤种子库的基本特征[D]. 马坚. 新疆农业大学. 2007
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[7]. 黄土高原土壤种子库与植被恢复研究[D]. 赵凌平. 西北农林科技大学. 2011
[8]. 不同水盐条件对塔里木河下游土壤种子库种子萌发的影响[D]. 张占江. 新疆农业大学. 2007
[9]. 栓皮栎种群实生苗定居过程及其对干旱胁迫的响应[D]. 吴敏. 西北农林科技大学. 2013
[10]. 华北驼绒藜种群生殖生态学研究[D]. 王普昶. 内蒙古农业大学. 2009
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