水分和沙埋对4种沙生植物种子萌发和出苗的影响

通过室内试验研究了土壤水分和沙埋深度对4种沙生植物种子萌发和出苗的影响。结果表明:草本雾冰藜（Bassia dasyphylla）种子萌发和幼苗出土喜好水分,水分含量越高,种子发芽率越高;半灌木黑沙蒿（Artemisia ordosica）、灌木沙冬青（Ammopiptanthus mongolicus）和沙棘（Hippophae rhamnoides）种子在含水量为15%~20%的土壤中发芽率高,干旱或水分含量过高会导致种子发芽率降低。沙埋深度显著影响种子的萌发和出苗,雾冰藜种子在无沙埋时发芽率最高,黑沙蒿适宜沙埋深度为0.5 cm,沙冬青和沙棘适宜沙埋深度1.0 cm。     

超干处理与保存温度对黄花补血草种子的影响

 采用室温硅胶干燥法超干处理黄花补血草(Limonium aureum）种子,将种子含水量由8.92%分别降至 4.67%、3.54%、2.88%和 1.24%,在室温和5 ℃条件下保存12个月后,测定不同含水量超干种子经缓湿处理后的活力指标变化。试验结果表明:适度超干处理的黄花补血草种子在发芽率、发芽指数及活力指数等几项指标上均高于未超干处理的对照种子,不同含水量的超干种子相对电导率低于对照,脱氢酶活性高于对照,丙二醛含量也低于对照处理种子。在试验中种子含水量不低于3.54%时,超干处理对种子的发芽率、发芽指数和活力指数没有影响。通过对电导率、脱氢酶活性和丙二醛含量的研究表明,适度超干处理对种子细胞膜的完整性没有破坏,相反,可以使黄花补血草种子保持较高的活力,因此,利用超干技术保存黄花补血草种子是一种较为理想的种子保存方法。     

准噶尔无叶豆地理种群种子萌发特性

准噶尔无叶豆种子具有明显的地理种群大小变异的现象。对大、小种子在3种光照(持续光照,12/12小时光照/黑暗,全黑暗)、5个温度梯度(10℃,15℃,20℃,25℃,30℃)条件下的最适萌发条件进行研究,结果表明:大、小种子萌发的适宜光照条件均为12/12小时光照/黑暗,在持续黑暗与持续光照条件下的萌发率无显著差异;最适温度范围是20~25℃,大种子在20℃、25℃下的萌发率(>85%),萌发指数均显著高于相同温度条件下小种子的萌发率(<35%)和萌发指数。大种子存在种皮硬实所导致的物理性被迫休眠,而小种子除物理性休眠外,可能还存在其他形式的深度生理休眠。准噶尔无叶豆自然状态下萌发率极低(≤3%),经综合分析,认为种子硬实和深度生理休眠可能是自然状态下种子萌发的困难主要因素,而土壤的光照、温度及湿度不存在明显的对种子萌发的限制。     

梭梭林土壤结皮发育对黄花补血草种子萌发和种群特征的影响

通过梭梭林下黄花补血草种群发育和土壤种子萌发动态的野外调查以及模拟土壤结皮、降水试验,研究了土壤结皮发育(无结皮覆盖土壤NSC、物理结皮覆盖的土壤PSC、生物结皮覆盖的土壤BSC)对其土壤种子萌发、幼苗死亡、种群特征的影响以及土壤结皮发育与模拟降水的相互作用,旨在为梭梭林下黄花补血草种群建植以及灌草结合的治沙模式提供理论依据。研究结果表明:(1)土壤结皮的发育可以促进黄花补血草土壤种子萌发,表现为BSCPSCNSC,且处理间差异极显著(P0.01);而种群密度则受到限制,NSC和PSC覆盖的土壤与BSC覆盖的土壤之间差异极显著(P0.01);种群的平均株高和冠幅逐渐增大,但差异不显著(P0.05)。(2)在15 mm模拟降水条件下,土壤结皮发育对种群密度和土壤种子萌发均具有显著促进作用,具体表现为PSCBSCNSC,且差异极显著(P0.01),对种群的平均株高和冠幅没有显著影响(P0.05),而幼苗死亡率表现为NSCBSCPSC,且差异性极显著(P0.01)。(3)随着模拟降水量的逐渐增加,3种土壤结皮覆盖的土壤种子萌发率逐渐增大,而其幼苗死亡率逐渐减小;而不同结皮间存在差异性,表现为土壤种子萌发率BSCPSCNSC,幼苗死亡率NSCPSCBSC。梭梭林下土壤结皮发育既增加了土壤表层水土环境的稳定性,又增加了黄花补血草土壤种子基数,有利于土壤种子萌发和种群的更新和发育,而模拟降水可有效改善土壤水分条件,特别是结皮层土壤水分,为黄花补血草土壤种子萌发和种群更新提供了必要的物质基础和环境条件。     

光照、温度及盐分对钠猪毛菜种子萌发的影响

通过对不同光照、温度条件下钠猪毛菜种子萌发实验及在光暗交替、15～25℃的最佳萌发条件下盐胁迫对无果翅种子萌发影响的实验研究,结果表明:光照对钠猪毛菜种子萌发有促进作用,对有果翅的种子萌发影响极其显著;温度是影响种子萌发的重要生态因子,种子萌发适宜温度较高,最适变温为15～25℃,萌发率在90%以上,亚适宜变温为5～25℃;果翅对种子萌发具有抑制作用;无果翅种子最终发芽率和发芽指数与NaCl溶液浓度呈显著的负相关关系,NaCl盐溶液浓度达1000 mmol/L时,最终发芽率为29.17%,发芽指数为3.07,与其他盐生植物相比,钠猪毛菜表现出极强的耐盐性,其种子萌发特性体现出对于盐生环境的适应性.     

不同沙埋深度对当年生柠条锦鸡儿种子萌发及幼苗生长的影响

在自然条件下设置1、2、3、4、5 cm和6 cm 6个沙埋深度处理,对柠条锦鸡儿种子萌发和幼苗生长进行了全生长季观测,以说明种子成熟当年不同沙埋深度下柠条锦鸡儿种子萌发,幼苗存活情况以阐述实现种群更新的机理。结果表明:柠条锦鸡儿种子萌发率随着沙埋深度的增加呈减小趋势,萌发最佳沙埋深度为1 cm,萌发率为55%,当沙埋深度增加到4~6 cm,萌发率降低到4%~6%;种子萌发天数随着沙埋深度的增加而增加;幼苗存活率随着沙埋深度的增加而增加,1~4 cm沙埋深度出土幼苗存活率为50%~58%,而6 cm柠条锦鸡儿出土幼苗存活率为100%。对于当年生柠条锦鸡儿种子,1 cm沙埋深度下种子产生的自然更新最大,25%的种子可以萌发并成功产生更新,而随着沙埋深度增加,大部分当年生种子不能萌发而进入土壤种子库,当沙埋深度达到6 cm时,96%的种子进入土壤种子库,这对于种群更新和土壤种子库补给有重要的作用。     

不同温度和沙埋深度对砂生槐种子萌发及幼苗生长的影响

在沙地环境中,沙埋是影响植物种子萌发和幼苗存活的一个重要因素。砂生槐是西藏特有的沙生植物,主要分布在雅鲁藏布江中游地区及拉萨河、年楚河等主要支流宽谷区。对砂生槐幼苗进行了控制沙埋试验,研究了不同温度和沙埋深度对砂生槐种子萌发特性的影响。结果表明,温度和沙埋深度显著影响砂生槐种子的萌发率和出苗率。在15～30 ℃的温度范围内,随着温度的升高,种子萌发率显著下降,15 ℃时,其种子萌发率达到最高值;砂生槐种子能在深度≤10 cm的沙埋中萌发,≤8 cm的沙埋中出苗,在此范围内,随着沙埋深度的增加,砂生槐种子的萌发率和出苗率逐渐降低。沙埋深度在植株高度的33％时,砂生槐幼苗能够存活,且总生物量大于未沙埋幼苗;当沙埋深度增至植株高度的66％时,砂生槐幼苗存活率降至43％,生长受到抑制;而当沙埋深度增至植株高度的100％和133％时,没有砂生槐幼苗存活。可见砂生槐植株在适应沙埋环境方面主要采用调整生物量分配模式的生态对策。     

盐分与水分胁迫对两种猪毛菜种子萌发的影响

通过对盐分与水分胁迫对钠猪毛菜和紫翅猪毛菜种子萌发的影响的分析,结果显示:钠猪毛菜与紫翅猪毛菜种子萌发的最适温度分别为25℃和20℃。在盐溶液和PEG溶液中,两个种子的萌发规律相似,都是随着水势的降低,萌发率和萌发速率下降。在盐胁迫下钠猪毛菜种子萌发的最低水势接近-7.2 MPa,紫翅猪毛菜种子萌发的最低水势接近-6.15 MPa;在水分胁迫下两种种子萌发的最低水势均未超过-2.0 MPa。并且在相同水势下,钠猪毛菜的最终萌发率、萌发指数高于紫翅猪毛菜。两个种对盐分胁迫的忍耐能力超过对水分胁迫。适宜萌发温度下,钠猪毛菜与紫翅猪毛菜的耐盐极限值分别为-6.29 MPa和-6.03 MPa。     

土壤水分含量对虉草幼苗保护酶与渗透调节物质的影响

以虉草幼苗为试材,通过为期50 d的室内盆栽控水试验,按照土壤水分含量设置7个水分梯度：（10±0.5）%、（15±0.5）%、（20±0.5）%、（25±0.5）%、（30±0.5）%、（40±0.5）%（土壤水分饱和）和51%（淹水2 cm）,研究了不同土壤水分含量对植物的抗氧化酶活性、丙二醛含量、可溶性蛋白含量的影响。结果表明：（1）土壤水分含量在20%~35%之间时SOD （超氧化物歧化酶）活性较高,低于20%和高于35%时,SOD活性下降,且在不同土壤水分含量下试验50 d的SOD活性均大于试验25 d的。（2） CAT（过氧化氢酶）与POD （过氧化物酶）活性达极显著相关p<0.01,均随土壤水分含量的增加呈先大幅下降后平稳再小幅上升的趋势。（3） MDA （丙二醛）含量与SOD活性趋势相反,随土壤水分含量的增加不断下降,在试验25 d时淹水组略有上升。（4）可溶性蛋白在20%~40%之间时含量较高,植株生长状况较好,在干旱和淹水胁迫条件下可溶性蛋白含量呈下降趋势。由此可见：当虉草幼苗受到干旱等胁迫时,虉草幼苗会开启抗氧化酶系统以保护植株组织,可长时间的胁迫或者胁迫超过其耐受范围（土壤水分含量小于20%或处于土壤水分过饱和淹水条件）就会不同程度的破坏植物的防御系统从而影响其生长发育。     

水分、盐分和埋深对铃铛刺和疏叶骆驼刺种子萌发的影响

在塔里木河下游通过不同水分、盐分和埋深对铃铛刺(Halimodendron halodendron)和疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia)种子萌发的影响进行了研究,结果显示:(1)水分显著影响铃铛刺种子的萌发(P＜0.001),随着土壤水分含量的增加,种子的萌发率呈现先增加后下降的趋势;水分对疏叶骆驼刺种子萌发的影响不显著(P＞0.05).(2)盐分极显著影响2种植物种子的萌发(P＜0.05),铃铛刺种子萌发率随盐(NaCL)浓度增加呈直线下降趋势(R2=0.935 1);疏叶骆驼刺种子的萌发率随着盐浓度的增加呈现先增加后降低的趋势(R2=0.845 8),即低盐浓度(0～0.2 mol/,L)促进骆驼刺种子的萌发,盐浓度＞0.3 mol/L,种子萌发开始受到抑制.(3)埋深明显影响豆科植物种子的萌发.两种植物种子发芽率随埋深的增加呈先增加后下降的趋势,当埋深为0和2 cm时均不萌发.     

供水量及沙埋厚度对两种梭梭出苗的影响

 在自然条件下,研究了沙埋和单次供水对梭梭（Haloxylon ammodendron）、白梭梭（Haloxylon persicum）种子萌发和幼苗出土的影响。结果表明,在试验期内（30 d）,梭梭、白梭梭出苗率随沙埋厚度和供水量的增加出现先增加后减少的趋势;出苗速率（除无沙埋）也呈现出相同趋势;死亡率和死亡速率为减少的趋势。在供水量为20～40 mm时梭梭、白梭梭种子适宜出苗,适宜供水量接近当地冬季平均降雪量;沙埋厚度为 0.5～1.0 cm的条件下出苗率较高,反映了梭梭、白梭梭对沙区环境的生态适应。根据古尔班通古特沙漠气候特点与本次试验结果,梭梭与白梭梭的人工播种辅助恢复应在早春融雪之前进行。     

Effect of sand burial depth on seed germination and seedling emergence of Calligonum L. species

A greenhouse study was conducted to determine the effects of sand burial on seed germination and seedling emergence of ten Calligonum L. species. The results suggested that the deeper the seeds in sand, the lower and slower their germination and seedling emergence. Seedling emergence occurred from a maximum depth of 12 cm with most seedlings emerging from 2 and 4 cm depths. The percent seedling emergence, number of days of first emergence, percent seed germination and percent of dormant seeds were significantly affected by different species and burial depth. There was a significant positive correlation between the number of days to first emergence and burial depth. Both mean percent germination and percent seedling emergence were negatively correlated with depth significantly for each species.     

沙埋对河西走廊4种旱生植物种子萌发和幼苗生长的影响

测定了驼蹄瓣(Zygophyllum fabago)、骆驼蒿(Peganum nigellastrum)、唐古特白刺(Nitraria tangutorum)和黒果枸杞(Lycium ruthenicum)等4种旱生植物种子重量、形状、萌发及活性,试验了沙埋深度(0、1、2、3、4、5 cm)对种子萌发、幼苗出土和生长的影响。结果表明:4种植物的种子扩散时为中度休眠;种子活性与重量、形状之间为显著负相关关系(p<0.05);种子初次萌发率与重量之间为不显著负相关关系;大而不规则种子有较低的活性,小种子扩散时有较高萌发率。随沙埋深度的增加,4种植物种子出苗率下降,首次出苗时间推迟,茎高、绝对株高和根长呈现先上升后下降的趋势,地下和地上生物量比值呈先上升后下降或随埋深增加而下降。幼苗出土和生长的最佳沙埋深度是:驼蹄瓣1~3 cm,骆驼蒿0~1 cm,唐古特白刺0~2 cm,黑果枸杞1~2 cm。在植被恢复过程中应考虑破除种子休眠的方法以及浅层沙埋等条件,以提高出苗率、增大幼苗定植率。     

沙柳有性繁殖与关键环境因素的关系研究

沙柳种子的萌发受到多个因素的综合作用。在沙土含水量较低时沙柳种子可以萌发,但沙土含水量低于2%时不能萌发;干旱胁迫使沙柳实生苗发芽率降低;盐分可明显抑制沙柳种子萌发,同时抑制沙柳实生苗的茎生长;沙柳种子适宜的覆沙厚度是1.0～4.0 mm,当覆沙达到7 mm时种子出苗受到抑制;沙柳最适宜的发芽温度是25 ℃,当温度升到40 ℃时发芽率明显下降,而当降到10 ℃时种子发芽率也明显下降,达到5 ℃时沙柳种子尽管能发芽,但无茎生长。     

Effects of sand burial on dune plants: a review

Burial of different growth stages of plants （e.g., adult plants, seedlings and seeds） is frequent in dune ecosystems. The soil micro-environment, which differs from surface conditions, influences the survival and growth of dune plants. To sum up knowledge about the survival mechanisms of plants under sand burial and to promote practical rehabilitation of dune vegetation, we reviewed relevant published literature and concluded that： （1） Focus in recent years has been on impacts of sand burial on seed germination and seedling emergence. Generally, shallow burial increased seed germination and seedling emergence, but deeper burial was negative. Buried at the same depth, large seeds showed higher germination and seedling emergence rates, attributed to larger energy reserves. （2） Survival, growth and reproduction rates of dune plants show plasticity in response to sand burial. Long-term deep burial is fatal because it creates a physical barrier which overcomes the vertical growth of plants, reduces photosynthetic leaf area, and limits oxygen availability to roots. Modest burial, on the other hand, is advantageous for growth and reproduction of many dune plants, due to protection from excessive temperature and drought. （3） There are few reports concerning effects of sand burial on plant physiology, but a limited number of studies indicate that partial burial increases water use efficiency, chlorophyll content, transpiration rate and net photosynthetic rates. The antioxidant protective enzyme system and osmolyte balance were reported to be involved in the mechanisms of dune plant resistance to burial.     

Influences of fine-scale disturbance on germinant success in a treeline ecotone

Fine-scale disturbance can increase seed access to suitable substrates, facilitating germinant emergence and survival, which are necessary elements for treeline advance. We conducted an experiment to test this hypothesis in a white spruce (Picea glauca) treeline ecotone in southwest Yukon, Canada. Sixty seed germination quadrats were established at two elevations (treeline and alpine tundra) and subjected to three levels of simulated disturbance. We sowed 125 seeds in half of the quadrats (30) and measured their emergence and survival over 3 years. Soil temperature, moisture, and organic depth were recorded in all treatments. Treeline quadrats had significantly greater seedling emergence and survival than alpine tundra quadrats. Mean soil temperature, moisture, and organic layer depth were all greater in treeline quadrats. Partially scarified quadrats had the highest germinant emergence compared to unscarified and completely scarified quadrats. Completely scarified quadrats had the highest temperature range and the lowest soil moisture. The results indicate that moderate levels of disturbance can positively influence seedling emergence, while more severe disturbance can lead to high temperature ranges and moisture loss that negate the benefits of lower interspecific competition. Collectively, our findings suggest that fine-scale disturbance can play a significant role in influencing seedling presence in treeline ecotones.     

土壤质地与埋深对白刺群落主要伴生植物出苗的影响研究

在田间条件下,研究了3种土壤质地与5个埋深对白刺群落主要伴生植物苦豆子、黄花矶松、沙蒿、油蒿和红砂出苗的影响,为白刺群落恢复、优良植物的筛选及其种群扩展提供理论依据与技术支撑。试验研究表明,尽管白刺群落主要伴生植物在田间的出苗率均较低,但各植物的出苗能力明显不同。土壤质地仅对伴生植物苦豆子、沙蒿和黄花矶松出苗有显著影响,而埋深处理对伴生植物出苗均有显著影响。不同土壤质地与埋深处理的平均出苗率以苦豆子最高,红砂、沙蒿和黄花矶松次之,油蒿最低;不同土壤质地的最高出苗率,沙土以沙蒿最大,沙壤土以黄花矶松最大,黏土以红砂最大;出苗适宜埋深,苦豆子为1.0~2.0 cm,沙蒿、黄花矶松、油蒿和红砂为0.5 cm。研究结果表明,选择适宜的植物及其人工促进技术对退化白刺固沙植被的恢复至关重要。     

胡杨种子出苗对沙埋和供水条件的响应

为探讨胡杨种子出苗对沙埋和供水条件的响应,对其进行0 cm、0.2 cm、0.3 cm、0.5 cm 4个沙埋深度和4.4 mm、8.8 mm、17.6 mm、22.1 mm、26.5 mm 5个供水处理。结果表明:①沙埋深度、供水量及两者的交互作用对出苗率的影响均达到极显著水平（P<0.01）;②供水条件一致时,种子出苗的适宜埋深为0～0.3 cm,埋深为0.5 cm时出苗率为0;③埋深0 cm和0.3 cm时,每天供水量17.6 mm和每两天供水量22.1 mm下的出苗率均显著高于其他处理;埋深为0.2 cm时,每天供水量8.8 mm和每两天供水量26.5 mm下的出苗率显著高于其他供水量（P<0.05）;④胡杨种子出苗较为适宜的沙埋深度和供水量条件是埋深0.3 cm、每天供水量17.6 mm或每两天供水量22.1 mm。