十种荒漠植物种子萌发对温度的响应

温度是影响植物种子萌发和出苗最重要的环境因子之一,研究植物种子萌发对温度的响应,对确定物种的适宜播种时期和预测田间出苗率等有着重要的意义。以10种荒漠植物:沙冬青、白沙蒿、沙打旺、中间锦鸡儿、柠条锦鸡儿、无芒隐子草、梭梭、杨柴、花棒和霸王种子为材料,在5~40 ℃范围设置了8个温度条件,测定种子萌发的动态变化,通过积温模型分析了供试植物种子萌发的温度三基点:萌发的基础温度(Tb)、适宜温度(To)、最高温度(Tc)以及萌发的温度时间值(θ_T)。结果表明:在参试物种阈值中,To以无芒隐子草最高,为33.7 ℃,其次是沙冬青为28.3 ℃,其他物种在17.4~24.9 ℃;Tb以沙打旺最低,为0.3 ℃,其次是梭梭为1.9 ℃,其他物种介于6.7~15.0 ℃;Tc以梭梭最高,为45.3 ℃,其次是无芒隐子草为43.9 ℃、沙打旺43.3 ℃、沙冬青39.7 ℃,其余物种在25.0~34.2 ℃;梭梭萌发温度范围最大,为1.9~45.3 ℃,而霸王最小,为15.0~30.0 ℃。供试物种在亚适温条件下,种子萌发的温度时间值从小到大依次为:沙冬青(79 ℃·d)、梭梭(94 ℃·d)、白沙蒿(114 ℃·d)、杨柴(127 ℃·d)、霸王(132 ℃·d)、花棒(177 ℃·d)、沙打旺(184 ℃·d)、中间锦鸡儿(217 ℃·d)、柠条锦鸡儿(302 ℃·d)、无芒隐子草(334 ℃·d)。     

三种荒漠植物种子萌发的水热响应

种子萌发水热模型量化了温度和水分对种子萌发的作用,是开展种子生理生态研究的重要方法之一。本研究测定了采自内蒙古阿拉善干旱荒漠区的无芒隐子草、多裂骆驼蓬和雾滨藜3种荒漠植物种子在15,20,25,30℃恒温、-2.1～0 MPa水势条件下种子的累计萌发率和萌发速率(1/t₅₀),利用水热模型对萌发的水分时间累计值(θ_H)和温度时间累计值(θ_T)进行了估测。结果表明,3种供试植物种子的累计萌发率与水分呈极显著正相关(r²=0.54～0.93, P＜0.01);除多裂骆驼蓬(发芽率未达到50%)外,其他2种植物种子的萌发速率也与水分呈极显著正相关(r²=0.66～0.95, P＜0.01)。3种种子萌发的水分时间累计值的变化因温度而异,在15～25℃内都表现为多裂骆驼蓬＜雾滨藜＜无芒隐子草;萌发的温度时间累计值(θ_T)亦因渗透势的变化而变化,在0～-1.5 MPa水势间都表现为多裂骆驼蓬＜雾滨藜＜无芒隐子草。     

无芒隐子草和条叶车前种子萌发特性的研究

研究了无芒隐子草和条叶车前种子千粒质量大小和环境温度对其发芽率和幼苗生长的影响。结果表明,无芒隐子草和条叶车前种子的千粒质量分别为0.238g和1.770g。无芒隐子草种子萌发对环境温度适应性较强,能在10～50/20℃温度区间萌发,较高温度促进萌发;条叶车前种子萌发对环境温度适应性较弱,在10～30℃温度区间,较低温度促进其萌发。无芒隐子草和条叶车前种子的最佳萌发温度分别为35/20℃变温和20℃恒温,在此条件下的发芽率分别达94%和61%。     

几种植物对濒危物种绵刺他感作用的研究

珍稀濒危植物绵刺与其所在群落中主要物种沙冬青、旱蒿、霸王、长叶红砂之间以及自身的他感作用研究结果表明:在5种植物的鲜枝叶水浸提液中,沙冬青、旱蒿对绵刺种子萌发有明显的抑制作用,对幼苗生长的影响主要表现在对幼根和幼芽伸长生长的抑制;霸王和长叶红砂对绵刺种子萌发的抑制作用不明显,而对绵刺幼苗生长的影响较大;同时绵刺对自身种子萌发产生自我中毒作用。     

静电场对三种固沙饲用植物种子萌发及其活力的影响

用1.5KV/cm×10(20,30)min、2.5KV/cm×10(20,30)min、3.5KV/cm×10(20,30)min 9个组合的静电场强处理柠条、沙蒿、沙打旺3种固沙饲用植物的种子,研究了静电对其种子萌发及活力的效应.结果表明,所有静电处理组合对3种植物种子发芽率(势)、胚根生长、简化活力指数、细胞膜透性均无显著影响.     

重牧对荒漠草原主要植物种和功能群组织力的影响

在内蒙古短花针茅荒漠草原区连续12年进行对照和高载畜率二处理的随机区组试验,测定样方内植物种类、高度、密度和生物量,评价重度放牧对群落组织力的影响,并从主要物种和功能群角度剖析群落组织力改变的主导原因。结果显示:(1)重牧区群落组织力下降至对照区的69%,转变为少数植物占绝对优势的简单结构群落。(2)主要物种的年度组织力均值排序由对照区的短花针茅冷蒿无芒隐子草木地肤银灰旋花细叶韭栉叶蒿狭叶锦鸡儿,转变为重牧区的短花针茅冷蒿无芒隐子草银灰旋花栉叶蒿木地肤细叶韭狭叶锦鸡儿,其中无芒隐子草组织力显著增加,木地肤、细叶韭、狭叶锦鸡儿组织力显著下降。(3)功能群的年度组织力均值排序,由对照区的多年生禾草灌木、半灌木多年生杂草一年生草本,转变为重牧区的多年生禾草灌木、半灌木一年生草本多年生杂草,其中优势功能群多年生禾草组织力显著增加,物种最丰富的多年生杂草的组织力显著下降。重牧区优势物种和主导功能群组织力的上升或不变,非优势物种及多物种功能群组织力的下降,表明群落自组织能力下降的主要原因是群落物种多样性减少、组成结构变差。组织力参数的年度动态反映出围封禁牧对群落自组织能力的恢复起至关重要的作用。     

PEG模拟干旱胁迫下3种鄂尔多斯常见植物萌发期抗旱性评价

以聚乙二醇溶液(PEG-6000)为渗透介质模拟干旱条件,在12个水势梯度下,研究了干旱胁迫对木地肤、狭叶锦鸡儿和白沙蒿3种植物种子萌发的影响。结果表明,随着PEG-6000浓度的增大,3种植物的发芽率均呈现出明显的下降趋势;而较低浓度的PEG溶液可以对种子萌发产生促进和"刺激"的效果,加快种子萌发的速度,刺激初生根的生长,从而对发芽指数和萌发抗旱指数产生一定的影响。利用隶属函数综合评价3种植物在种子萌发期间的抗旱性,结果为木地肤>白沙蒿>狭叶锦鸡儿。     

放牧对荒漠草原主要植物微斑块物种组成与更替的影响

为探讨不同植物斑块物种组成对放牧的响应规律,本研究以不同载畜率下短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原：冷蒿(Artemisia frigida)、无芒隐子草(Cleistogenes songorica)和银灰旋花(Convolvulus ammannii)种群微斑块为研究对象,在斑块不同位置进行群落调查,分析斑块群落物种组成、更替和多样性的变化特征。结果表明：经过12年放牧,冷蒿斑块的物种相似性随载畜率增加显著降低(P<0.05);无芒隐子草斑块和银灰旋花斑块Margelef和Shannon-Wiener指数随载畜率的增加显著降低(P<0.05);银灰旋花斑块Margelef, Shannon-Wiener和Pielou指数在斑块区显著低于过渡区和外部区(P<0.05)。放牧使无芒隐子草和银灰旋花与周围环境物种交换增多,无芒隐子草在斑块中占主导地位,而银灰旋花由于生物量和多样性的显著降低在群落中处于劣势;冷蒿斑块随载畜率增加生物量急剧减少,不同位置间的物种更替增强。本研究可为放牧利用下荒漠草原的可持续利用提供参考。     

4种牧草种子在不同逆境下的萌发特性

为了探究牧草种子萌发期的抗逆性,本研究使用NaCl和聚乙二醇(PEG-6000)分别模拟盐胁迫(0、0.2%、0.4%、 0.6%和0.8%)和干旱胁迫(0、 5%、 10%、 15%和20%),测定沙打旺(Astragalus adsurgens)、沙蒿(Artemisia desertorum)、黄花草木樨(Melilotus officinalis)和黄花苜蓿(Medicago falcata) 4种供试物种萌发期抗逆性指标(相对发芽率、相对发芽势、相对发芽指数和相对活力指数)。结果表明:1)随着NaCl浓度的增加,种子各指标均呈下降趋势,隶属函数法综合评价结果显示,供试牧草萌发期耐盐性强弱依次表现为黄花苜蓿>沙蒿>黄花草木樨>沙打旺。2)低浓度PEG (5%)胁迫处理,对沙蒿、沙打旺和黄花草木樨3种牧草种子萌发指数具有明显的促进作用;与对照组相比,10%～20%PEG下各指标显著低于对照组(P <0.05);采用隶属函数法分析4种牧草的萌发期抗旱性,强弱依次表现为黄花苜蓿>黄花草木樨>沙蒿>沙打旺。说明黄花苜蓿种子萌发期抗旱性、耐盐性均...     

短花针茅荒漠草原物种间关系的多度不对称性对载畜率的响应

目前物种的相对多度与种间关系的内部联系如何影响物种共存仍不清楚。为探讨植物群落物种间关系强度的多度不对称性及其对载畜率的响应,本研究以内蒙古短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原植物群落为对象,分析了对照、轻度、中度及重度放牧下群落物种的多度及其频率。结果表明：随载畜率的增大,物种数呈现出降低的趋势。不同载畜率下同分布指数CO均存在明显的多度依赖性;常见种(如短花针茅、无芒隐子草(Cleistogenes songorica)及刺穗藜(Chenopodum aristatum))对其他物种的作用强度普遍较强。不同载畜率下短花针茅对无芒隐子草及刺穗藜的作用强度均高于其二者对短花针茅的强度,表现出种间强度的不对称性。此外,放牧使得短花针茅对无芒隐子草的作用强度呈现出增大的趋势,使得无芒隐子草对短花针茅的作用强度呈现出降低的趋势。因此,物种间存在多度的不对称性,而放牧进一步造成其物种间作用强度的变化。     

几种生态因子对红砂和霸王种子萌发与幼苗生长的影响

自然条件下进行了土壤温度、水分、播深及覆沙地境对红砂和霸王种子萌发与幼苗生长的效应研究,结果显示,模拟阵雨期(人工洒水)覆沙和未覆沙试验小区白天播种层土壤温度均较高,尤其中午(14:00)覆沙小区1和4 cm播种层土壤温度平均值分别高达43.2和37.3℃,未覆沙小区分别高达38.0和33.6℃.高温引发种子次生休眠是该期红砂和霸王种子不能萌发的主要原因.而且播种层土壤含水量日内下降十分明显,其中覆沙和未覆沙小区1 cm土层平均土壤含水量下降至0.11%和2.62%,也会引发种子产生次生休眠,成为红砂和霸王种子不能萌发的另一原因.自然连续降水期2种试验小区播种层平均土壤温度适宜,播种层土壤含水量高而稳定,满足了红砂和霸王种子萌发的适宜温度和较高水势的条件.因此,在干旱荒漠区进行荒漠草地的人工辅助建植,需要依靠连续性降水过程.自然条件下霸王发芽率最高的播深处理在覆沙小区为2 cm、未覆沙小区为1 cm;在2种试验小区内霸王幼苗生物量最大的播深处理均为2和3 cm.覆沙较未覆沙地境有利于霸王种子萌发和幼苗的生长.播种当年霸王地上生物量为红砂的75～117倍.     

沿降雨梯度的柠条锦鸡儿种子萌发的跨代可塑性研究

跨代可塑性是植物适应逆境条件的一种重要策略，多年生植物柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii Kom.)是否具有跨代可塑性以增强其对干旱环境的适应性尚不明晰。为此，本文以不同种源的柠条锦鸡儿种子为试验材料，采用3个温度(20℃,25℃和30℃)和5个水势(0,-0.25,-0.4,-0.6,-0.8 MPa)梯度下的萌发试验，探究了种子萌发的水势模型参数[阈值水势(ψ_b(50))、水势常数(θ_H)和标准差(σ_ψb)]的差异。结果表明：种源对水势常数和水势阈值有显著或接近显著的影响，陕西安塞种源的水势常数显著低于其他3个种源，陕西安塞和神木的水势阈值显著低于青海共和，不同种源的标准差无显著差异。萌发温度对水势模型参数均有显著影响，且其影响大于种源。不同种源萌发的水势阈值主要决定于年均温，年均温高的种源其萌发的水势阈值较低。因此，柠条种子萌发过程中不存在干旱信号诱导的适应性跨代可塑性。     

温度对高寒地区发草种子萌发和幼苗生长的影响

为探讨温度对发草(Deschampsia caespitosa)种子萌发的影响，本研究以采自青海省和四川省5个地理种群的发草种子为研究对象，研究温度对发草萌发、幼苗生长特性影响及预测发草萌发的温度阈值。结果表明：25℃是发草萌发的最适温度。四川省松潘县牟尼乡的发草种子发芽基本温度(1.84℃)明显高于其它4种发草种子萌发的基本温度(-8℃～-5℃);其萌发最适温(23.06℃)明显低于其它4种发草种子萌发的最适温(25℃～26℃);萌发最高温(41.1℃)显著低于其它4种发草种子萌发最高温(48℃～57℃)。同时，除四川省松潘县牟尼乡的发草种子外积温模型能准确预测供试发草种子在不同温度条件下种子萌发进程。由此可见，采集地的年均气温温度会影响种子萌发的可塑性。上述研究结果将为不同地理种群发草种质资源筛选、确定不同生境发草最佳播期及利用发草进行高寒退化草地生态修复提供理论基础。     

民勤荒漠草场植物群落自然更新和退化演替初探

目前,甘肃民勤沙区荒漠植被正在严重退化.梭梭Haloxylon ammodendron、柠条Caragana korshinskii、花棒Hedysarum scoparium不能自然更新,白刺Nitraria tangutorum、沙蒿Artemisia arenaria、沙拐枣Calligonum mongolicum、麻黄Ephedra przewalskii等可进行自然更新.自然更新能力强弱排序为沙拐枣、白刺、沙蒿、麻黄、泡泡刺N.sphaerocarpa,沙拐枣和沙蒿自然更新的速度最快,麻黄最为缓慢.当地植物主要围绕种源(母株)进行更新,更新幼苗的数量与土壤之间存在一定关系.除白刺外,幼苗普遍出现在当地主风向西北向的下风向.除梭梭人工林群落外,生态位宽度大的植物种其繁殖更新能力亦较强.幼苗成活低的限制因子主要是降水量及其分布.尤其是沙蒿、沙米Agriophyllum squarrosum的自然更新对降水最为敏感.当地梭梭人工林大面积衰退,梭梭人工林内沙拐枣植株明显增多,存在梭梭人工林向沙拐枣群落演替的趋势.     

沙冬青属植物研究进展

自1959年以来科学家对沙冬青属(Ammopiptauthus Cheng f.)植物在基础生物学、应用生物学等方面开展了大量研究及保护实践工作。该属的2种植物蒙古沙冬青(A.mgolicus(Maxim.)Cheng f.)和新疆沙冬青(A.nanus(M.Pop.)Cheng f.)是亚洲温带荒漠罕见的常绿阔叶灌木,2种植物种子的硬实性高,需进行适当的处理并选择适宜的环境保存才能有较好的出苗率。对该属植物种子萌发期和幼苗期抗逆性研究较为广泛,但后期生长及物种遗传多样性相关研究鲜有报道。该属植物属于渐危种,濒危衰退原因主要集中在生境恶化、种子天然繁殖困难及人为干扰。因此,应加强就地保护工作,建立自然保护区,积极开展繁殖试验和引种驯化,使其作为草原化荒漠的建群物种发挥更大的作用。     

乌兰布和沙漠地区不同沙生灌木的耐盐性综合评价

针对乌兰布和沙漠地区生长的唐古特白刺（Nitraria tangutorum）、西伯利亚白刺（N.sibirica）、柠条（Caragana korshinskii）、长叶红砂（Reaumuria trigyna）、沙冬青（Ammopiptanthus mongolicus）、霸王（Zygophyllum xanthoxylon）、柽柳（Tamarix austromongolica）7种沙生灌木,通过盆栽试验的盐分梯度反复干旱法,在测定的一系列形态、生长指标以及光合、水分生理指标的基础上,经过主成分分析的降维分析,采用隶属函数对7种沙生灌木的耐盐性进行了聚类分析,在此基础上运用权重法定量评价了它们的耐盐性。结果表明,地径、气孔导度、水分利用效率、水势、枝条长度、地上干质量、主根系长度、侧根系长度、侧根数、根径可作为沙生灌木耐盐性评价鉴定的指标;7种植物的耐盐性分为强、中、弱三类：第Ⅰ类(强)植物,长叶红砂、柽柳;第Ⅱ类（中）植物,西伯利亚白刺、唐古特白刺;第Ⅲ类（弱）植物,沙冬青、霸王、柠条。同时7种植物的耐盐性由强到弱的顺序为长叶红砂、柽柳、西伯利亚白刺、唐古特白刺、沙冬青、霸王、柠条。     

无芒隐子草花序不同部位种子萌发期光照需求及抗旱性综合评价

以无芒隐子草(Cleistogenes songorica)花序不同部位的种子为材料,采用聚乙二醇(PEG-6000)模拟不同水势(0.0,-0.2,-0.4,-0.6,-0.8 MPa)研究种子萌发期光照需求并进行抗旱性综合评价。结果表明:花序各部位种子的发芽率、发芽势、发芽指数以及活力指数等指标随着渗透势的降低而减小。适度的干旱胁迫促进胚根生长,然而干旱胁迫对胚芽生长则始终起到抑制作用。无芒隐子草花序各部位种子在萌发过程中均需要光照条件,在黑暗环境下其种子发芽率、发芽势等指标均显著下降,胚根长度与胚芽长度亦显著低于光照条件。用模糊数学隶属法综合评价各部位种子的抗旱性,结果表明其抗旱性自高至低依次为:中部下部上部顶部,鞘藏小穗中种子的抗旱性远高于顶穗中的种子,在无芒隐子草的建植中应该优先考虑。     

四种豆科牧草萌发期对干旱胁迫的响应及抗旱性评价

对陕北黄土高原主要的4种豆科牧草毛苕子、沙打旺、白花草木樨、尖叶胡枝子种子生物学特性及干旱胁迫条件下种子萌发特性进行了研究。结果表明,1)4种植物种子生物学特性各异,沙打旺和毛苕子种子含水量、累计吸水率均大于其他2种,尖叶胡枝子和毛苕子的种子活力大于沙打旺和白花草木樨;2)随着干旱胁迫程度的加剧,4种植物种子总萌发率、幼苗鲜重、抗旱指数及胚根和胚芽的生长均呈下降趋势,且白花草木樨下降幅度最大;3)低浓度的PEG-6000对尖叶胡枝子的种子萌发、沙打旺的胚芽生长以及它们的抗旱指数均具有一定的促进作用;4)采用隶属函数法对干旱胁迫下4种植物萌发期抗旱性进行了综合评价,结果显示,4种植物种子萌发期的抗旱性次序为:毛苕子＞尖叶胡枝子＞沙打旺＞白花草木樨。     

河流湿地灌木多刺锦鸡儿的种子萌发特性

对青格里河湿地植物群落的优势种多刺锦鸡儿种子萌发对季节性昼夜温度变化、土壤含水量、原生境贮藏的响应进行研究,结果表明种子在不同变温(15℃/5℃、20℃/10℃、25℃/15℃、30℃/15℃、30℃/10℃、30℃/5℃)下的萌发率为74%～97%;种子萌发的最低土壤水分含量为1.25%,适宜萌发的土壤水分含量为3.75%～25%;种子在原生境贮藏期间萌发能力逐渐下降,至第2年夏季大部分种子失去萌发能力;取食多刺锦鸡儿种子的昆虫为刺槐种子小蜂,取食比率为15.9%。多刺锦鸡儿种子在生长季和不同土壤水分条件下可以萌发,但种子在原生境萌发能力失去以及被昆虫取食可能限制了其萌发,这是其种子途径更新的主要障碍。     

内蒙古荒漠草原优势牧草营养价值评价

通过测定内蒙古荒漠草原26种优势牧草的常规养分含量、纤维组成、两极离体消化率,分析了不同牧草对放牧内蒙古白绒山羊的营养价值,同时应用随意采食量、静能估测模型计算了荒漠草原优势牧草的分级指数(GI值),对牧草进行了综合评价.结果表明:①用营养成分和消化率指标评定,紫花苜蓿和五星蒿的营养价值最高,其次为中间锦鸡儿、圆头藜,最次为驼绒藜;②紫花苜蓿、五星蒿,中间锦鸡儿、圆头藜、碱蓬、全叶马兰、蒺藜草、沙打旺、阿尔泰狗娃花9种牧草GI值较高,牛枝子、甘草、猪毛蒿、松叶猪毛菜、软毛虫实、小针茅居中,灰绿藜、冷蒿、中亚狼尾草、针茅、无芒隐子草、西藏锦鸡儿、驼绒藜、黑沙蒿、刺叶柄棘豆、芨芨草、差巴嘎蒿11种牧草的GI值较低.