土壤种子库萌发实验在野外与室内的对比分析

实验室萌发法是目前国内外研究土壤种子库时普遍采用的方法,而实验室与野外自然环境在萌发条件上具有很大的差异,在野外进行萌发实验是否对土壤种子库恢复潜力的估计更具有可靠性？鉴于此,我们在塔里木河下游选择了3个典型断面,分别在野外和实验室进行了土壤种子库萌发实验。结果表明:①野外与实验室萌出的物种相同,但幼苗密度在野外(598.8株\5m-2)明显高于实验室(530.3株\5m-2)。②物种组成中,豆科物种在野外实验幼苗密度明显较高;若以生活型划分,多年生草本和灌木幼苗密度在野外明显高于实验室。③各物种在野外和实验室的萌发特征相似,但在实验室萌发速度较快,萌发高峰期提前了2~3 d。综合来看,对于塔里木河下游土壤种子库的研究,在野外进行萌发实验其结果更具有可靠性。这对今后土壤种子库的研究具有参考意义。     

甜瓜种子萌发和幼苗生长对NaCl胁迫的响应

在盆栽条件下研究了NaCl胁迫对黄河蜜和白沙蜜甜瓜种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:NaCl胁迫对甜瓜种子吸水和累计发芽率影响较小,但明显延缓后期吸水和发芽进程。50 mmol·L-1以上NaCl浓度下,甜瓜种子相对发芽指数、相对活力指数和胚根生长量均下降。NaCl胁迫抑制甜瓜幼苗高度、株叶面积增长和干物质积累,抑制作用具有浓度和时间依赖性。NaCl胁迫对甜瓜幼苗形态生长的抑制作用强于对物质积累的抑制作用,对根系干物质积累的抑制作用高于对地上部干物质积累的抑制作用,对白沙蜜的抑制作用强于对黄河蜜的抑制作用。甜瓜种子和幼苗能适应的临界NaCl浓度在100~150 mmol·L-1之间,厚皮甜瓜可能更适合作为咸水灌溉和盐碱地生产的经济作物。     

三种猪毛菜种子耐盐性与幼苗干燥存活能力

在控制条件下研究了三种藜科植物紫翅猪毛菜(Salsola affinisC.A.Mey.)、浆果猪毛菜(Salsola foliosa(L.)Schrad.)和钠猪毛菜(Salsola nitrariaPall.)种子的萌发特性以及萌发后的幼苗在室温中放置14天和30天之后重新放置在原溶液中的存活状况。结果表明:三种猪毛菜种子在无菌水、0.085 mol/L、0.17 mol/L、0.34 mol/L NaCl溶液中萌发的很好,但是在0.51 mol/LNaCl中萌发率很低,三种猪毛菜幼苗在干燥30天重新放置在原溶液中以后仍然具有很高的存活率。上述结果表明:已经萌发了的幼苗在干燥环境中仍然保持存活的能力是盐生植物为了适应极端干旱和盐渍荒漠环境的一个重要的生存策略。     

桂山岛海域甲藻孢囊的分布与浮游植物休眠体萌发研究

为了了解珠江口桂山岛海域甲藻孢囊的分布及浮游植物休眠体的萌发状况,以揭示赤潮发生潜势,于2009年1月采集了珠江口桂山岛海域表层沉积物样品,对沉积物中甲藻孢囊的种类和数量进行分析,并对浮游植物休眠体进行了萌发试验。结果表明,桂山岛海域甲藻孢囊有21种,原多甲藻类孢囊在种类数上占优势。甲藻孢囊密度较低,为110~315个/g,平均为202个/g,养殖区密度高于非养殖区。异养型甲藻孢囊百分比含量较高,表明了该海域较高的富营养化程度。活体孢囊密度百分比达61.8%,说明表层沉积物中存在大量未萌发的活性孢囊,为赤潮暴发埋下了隐患。萌发的浮游植物种类数较少,为19属22种。20 d和40 d萌发的浮游植物细胞平均密度分别为490个/g和264个/g。萌发的甲藻优势种为Biecheleriopsis adriatica,其次为锥状斯氏藻(Scrippsiella trochoidea);萌发的硅藻主要以中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、旋链角毛藻(Chaetoceros curvistus)和舟形藻(Navicula sp.)占优势。桂山岛海域有毒有害甲藻孢囊的广泛分布以及潜在赤潮种类的大量萌发,表明该海域有较高的赤潮发生风险。     

基于人为调控盐度的促进大叶藻种子萌发及建苗技术研究

Vast declines in Zostera marina seagrass beds demand effective methods of rehabilitation. In this study, we developed a practical method by reducing salinity to induce seed germination followed with recovering salinity to facilitate seedling production of Z. marina. The results showed that Z. marina seeds collected from natural seawater(salinity 30) were induced to germinate at reduced salinities. Percent germination(GR) was higher and mean-time-to-germinate(MTG) was shorter at lower salinities. The highest GR and shortest MTG occurred at salinity 0(deionized freshwater). After germination in freshwater, seeds could develop into seedlings at salinities5–30 and continue the growth. Viability or development of germinated seeds was not significantly different during the 40 d of post-germination incubation at salinities 5–15 after 1–20 d of germination in freshwater. However,during the process of translating germinated seeds from salinity 0 and 5 to salinity 30, reducing the gradients of post-germination acclimation facilitated more seeds forming seedlings in less time. On average, after 60 d of static incubation, including 20 d in freshwater for germination followed with immediate shift to salinity 5 and increasing to salinity 30 at increment of 5 every two days until cultivation at constant salinity 30, 33% of Z. marina seeds produced healthy seedlings. The results indicate that the salinity-manipulation based method of artificial germination and seedling production is practical and effective in supporting rehabilitation of Z. marina bed.     

放牧制度对荒漠草原可萌发土壤种子库的影响

 以内蒙古苏尼特右旗短花针茅荒漠草原为研究对象,通过划区轮牧与自由放牧的比较试验,研究可萌发土壤种子库对不同放牧制度的响应。结果表明:①可萌发种子库物种组成在划区轮牧草地为11种,自由放牧草地为8种,封育禁牧区为9种,划区轮牧较自由放牧和禁牧有利于提高草地群落可萌发土壤种子库的植物种数以及多年生优良牧草;可萌发土壤种子库密度在封育禁牧区为(19 533.33±10 552.83)粒·m-2,划区轮牧区为(3 233.33±524.21)粒·m-2,自由放牧区为(2 553.60±2 152.48)粒·m-2,可萌发土壤种子库密度封育禁牧区显著高于划区轮牧区与自由放牧区,两放牧处理间无显著差异。②不同处理可萌发土壤种子库垂直分布有共同趋势, 有75.06%~83.19%分布在0~5 cm土层内,14.16%~21.68%分布在5~10 cm土层内,2.65%~4.90%分布在10~15 cm土层内,且不同土层可萌发土壤种子库密度均为封育禁牧区显著高于划区轮牧区与自由放牧区,两放牧处理间无显著差异。③划区轮牧区可萌发土壤种子库的丰富度指数和多样性指数高于自由放牧区。划区轮牧区和封育禁牧区可萌发土壤种子库组成的相似性系数最大,为0.857。     

中国内陆盐生荒漠两种盐生植物的种子萌发策略

试验研究了温度、盐分对两种盐生植物囊果碱蓬和里海盐爪爪种子萌发的影响,并比较了两者种子大小和种子产量的差异.结果表明:囊果碱蓬种子能在低于10℃甚至0℃左右的低温下萌发,且适宜温度范围较宽,在0.7 mol/L NaCl溶液胁迫下仍有近50%的种子萌发,自然条件下保存一年后种子活力丧失80%以上;里海盐爪爪种子适宜在20～30℃的温度下萌发,0.3 mol/LNaCl溶液即能完全抑制种子萌发,但随着盐胁迫的减轻,种子能恢复萌发,且总萌发率与对照无显著差异,自然条件下其种子活力能保持一年以上.囊果碱蓬种子重量为里海盐爪爪的8.5倍,而里海盐爪爪单株种子数量是囊果碱蓬的20倍以上.结果显示囊果碱蓬主要利用当地早春稳定性的积雪萌发,是具有地带性特征的盐生植物类型;里海盐爪爪利用春夏季不稳定的降水或其他水分条件萌发,大量的小种子和可能存在的永久种子库为其适应于不稳定的水分条件提供了保证,它是具有非地带性特征的盐生植物类型.在盐渍生境中两种植物具有不同的萌发适应策略.     

中国内陆盐生荒漠两种盐生植物的种子萌发策略

试验研究了温度、盐分对两种盐生植物囊果碱蓬和里海盐爪爪种子萌发的影响,并比较了两者种子大小和种子产量的差异.结果表明囊果碱蓬种子能在低于10℃甚至0℃左右的低温下萌发,且适宜温度范围较宽,在0.7 mol/L NaCl溶液胁迫下仍有近50%的种子萌发,自然条件下保存一年后种子活力丧失80%以上;里海盐爪爪种子适宜在20～30℃的温度下萌发,0.3 mol/LNaCl溶液即能完全抑制种子萌发,但随着盐胁迫的减轻,种子能恢复萌发,且总萌发率与对照无显著差异,自然条件下其种子活力能保持一年以上.囊果碱蓬种子重量为里海盐爪爪的8.5倍,而里海盐爪爪单株种子数量是囊果碱蓬的20倍以上.结果显示囊果碱蓬主要利用当地早春稳定性的积雪萌发,是具有地带性特征的盐生植物类型;里海盐爪爪利用春夏季不稳定的降水或其他水分条件萌发,大量的小种子和可能存在的永久种子库为其适应于不稳定的水分条件提供了保证,它是具有非地带性特征的盐生植物类型.在盐渍生境中两种植物具有不同的萌发适应策略.     

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。     

不同水文情势下湿地植物种子萌发研究进展

种子萌发是湿地植物生活史的重要阶段,种子能否成功萌发对湿地植被的结构组成具有重要意义。作为湿地生态系统结构的决定性因素,水文情势影响湿地植物的种子萌发和种苗更新过程。重点综述了不同水深、淹水持续时间和水位波动对湿地植物种子萌发的影响,分析了淹水影响种子萌发的作用机制。未来应加强野外条件下湿地植物种子萌发特征研究,比较不同生境下同类物种的萌发规律,探究不同湿地植物种子萌发的特异性及内在机理,为湿地植被恢复实践提供科学依据。