全 文 ：ChineseAgriculturalScienceBuletinVol.23No.22007February
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植物保护科学
植物保护科学
基金项目:国家重点基础研究发展规划项目“ 生态系统对紫茎泽兰入侵的抵御机制研究”(2002CB111404)资助。
第一作者简介:王文琪，男，1967年出生，山西人，博士，主要从事外来生物入侵的研究工作。E-mail:wwq992@yahoo.com.cn，Tel：023-68251795-805。
通讯作者:王进军，男，博士，教授，博士研究生导师，主要从事昆虫分子生态学及毒理学研究工作。E-mail:jwang7008@yahoo.com或jwang7008@tom.com。
通信地址：400715重庆市北碚区天生路1号西南大学植物保护学院。
收稿日期:2006-10-22，修回日期：2006-10-30。
环境因素对紫茎泽兰种子萌发的影响
王文琪 1,2,王进军 1,赵志模 1
（ 1西南大学植物保护学院昆虫学及害虫控制工程重点实验室，重庆400715；
2九江学院生命科学学院，江西九江332000）
摘 要:紫茎泽兰是一种入侵性极强的外来杂草,其种子对环境条件的适应能力是其成功入侵的关键。
本研究采用实验生态学的方法,在室内外系统研究了储藏条件、地面覆盖物、pH值及温度对紫茎泽兰
种子萌发的影响。结果表明,紫茎泽兰种子萌发需要适合的环境条件。地面覆盖可以有效控制紫茎泽
兰种子的萌发,5mm的覆盖物就可以显著降低种子发芽数量,在枯枝落叶厚度超过20mm时紫茎泽兰
种子几乎不能萌发。室温条件下储藏一年,种子萌发率不低于 60%,而在低温干藏(5℃)和低温沙藏
(5℃)的条件下,可以有效延长种子寿命。紫茎泽兰种子对pH和温度均有一个很宽的适应范围,pH值
在3.5~9.5和温度梯度在低温10℃到高温50℃/20℃之间种子均可以萌发。本研究结果对于揭示紫茎
泽兰的入侵机理以及探讨生态系统对于紫茎泽兰入侵的抵御机制具有重要的参考价值。
关键词:紫茎泽兰;环境条件;种子萌发
中图分类号:S451 文献标识码:A
InfluenceofEnvironmentalFactorsonSeedGerminationofEupatoriumadenophorumSpreng
WangWenqi1,2,WangJinjun1,ZhaoZhimo1
（ 1KeyLaboratoryofEntomologyandPestControlEngineering,ColegeofPlantProtection,SouthwestUniversity,Chongqing
400715;2ColegeofLifeScience,JiujiangUniversity,Jiujiang332000）
Abstract:TheCroftonweed (EupatoriumadenophorumSpreng.)isanalienspecieswithstronginvisibility.
Thesuccessfulinvasionofthisweedmightbeduetoitsstrongabilityofadaptationtotheenvironment.This
studywascariedoutinlaboratoryandfieldbyusingthemethodofexperimentalecology,theefectsof
storageconditions,superstratumoftheground,pHandtemperaturesontheseedgerminationwereobserved
systematicaly.ItwasfoundthatthesuitableenvironmentconditionsarerequiredforseedgerminationofE.
adenophorum.Theseedgerminationcouldbedeeplyafectedbysuperstratumoftheground,5mmsuper-
stratumcouldreducethegerminationratesignificantlyandfewseedcouldgerminatewhenthegroundwas
coveredwith20mmofdefoliationanddeadwood.Seedgerminationratecouldstilamounttoover60%
whenseedisstoredforoneyearunderroomtemperature,butlowtemperature(5℃)andsandstorage(5℃)
canefectivelylengthenlongevityoftheseed.TheseedcouldadaptawiderangeofpHandtemperatures
forgermination,andtheseedcouldgerminateintheenvironmentwithpHrangingfrom3.5to9.5andtem-
peraturesrangingfrom10℃to50℃.Theresultsofthisstudyhadimportantreferencevaluesforexplaining
theinvasionmechanismanddiscussingthedefensemechanismsofecosystemsagainsttheinvasionofE.
adenophorum.
Keywords:EupatoriumadenophorumSpreng,Environmentconditions,Seedgermination
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中国农学通报 第23卷 第 2期 2007年 2月
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种子对环境条件的适应性在植物的生存和竞争
中具有重要意义。如果一种植物的种子能够长久地
保持其对外界环境的适应能力，即使某些年份因环
境恶劣而不能或极少产生种子，植物仍能利用已建
立的种子库繁殖后代，从而避免其灭绝的危险[1~2]。许
多研究表明，入侵植物具有较高的种子萌发率，萌发
速度快，而且多数不需要特别的处理以打破种子休
眠[3~4]。紫茎泽兰是一种无融合生殖的三倍体，通常形
成无配子种子[5~7]。其种子的萌发严格需光，而其幼苗
又较耐荫[8~9]。正常生长的紫茎泽兰群体，不同年龄级
都会产生大量的种子，其中以3~5年生结实力最强，
每平方米可生产 26~28万粒种子，千粒重仅为
0.04g，随着植株年龄增长，结实力下降[10]。种子细小
而轻且具冠毛，可随风飘移散落，极易在裸地和稀疏
植被的生境中定植生长[11]。紫茎泽兰具有长久性的土
壤种子库，并有形成危害的潜在可能[12]。然而至今有
关紫茎泽兰种子萌发所需要的环境条件尚缺乏系统
的研究，据此本文从储藏条件、覆盖条件、温度变化
以及 pH值等方面探讨紫茎泽兰种子对环境的适应
性机制，其结果将有助于加深对紫茎泽兰生存对策
的认识，为进一步揭示外来植物入侵的机制提供依
据。
1材料及方法
供试的紫茎泽兰种子于2004年4月中旬在已形
成紫茎泽兰单优群落的撂荒地采集，室内风干后于冰
箱（ 5℃）贮藏备用。采集的种子均已成熟饱满。
1.1不同贮藏条件对种子萌发的影响
将所采集的种子分别按沙藏（ 5℃）、冰箱干藏
（ 5℃）以及室内干藏（ 室温）三种方式贮存，从2004年
5月到翌年4月每月用TTC法测定种子的活力 [13]并
进行一次萌发试验，萌发采用纸皿法，每皿 100粒的
种子密度在室温条件下进行种子萌发试验，5次重
复。实验期间用蒸馏水保持滤纸湿润，每天观察一次，
以胚根露出种皮1mm记为萌发种子。
1.2不同覆盖条件对种子萌发的影响
试验设针叶覆盖和阔叶覆盖两种覆盖方法，覆盖
所用叶片均为干枯的落叶，2004年 5月将紫茎泽兰
种子播在直径 18cm，深 14cm的塑料盆钵中，每盆
播100粒（ 行距2cm，粒距1cm，深0.5cm），覆盖厚度
分别设 5mm、10mm、15mm、20mm和 30mm五种，每
个处理设10个重复。试验期间每天观察记录种子的
萌发和存活情况，直至发芽结束。试验地设在不受人
为干扰的空地内，所有试验盆钵用一层遮阳网覆盖。
1.3不同pH值对种子萌发的影响
在pH值为3.5~9.5的范围内，以0.5为间隔，在
铺有四层滤纸且用不同 pH值梯度溶液浸湿的培养
皿中，以每皿100粒的种子密度在室温条件下进行种
子萌发试验，每处理重复5次，以双蒸水为对照。实验
期间用相应pH值的溶液保持滤纸湿润，每天观察一
次，以胚根露出种皮1mm记为萌发种子。pH值采用
PHS一29A数字酸度计测定。
1.4不同温度对种子萌发的影响
设 10℃、15℃、20℃、25℃、30℃5个恒温和日 /
夜 35℃/20℃、40℃/20℃、50℃/20℃ 3个变温处理进
行萌发试验。试验采用纸皿法，每皿100粒，5次重
复。逐日统计发芽数，并于实验的第7天测定根长和
苗长，并计算活力指数（ VI=GI×苗长）（ GI=∑GT
DT
，GT
为在t日的发芽率，DT为相应的发芽天数）。试验在
培养箱内进行。
2结果与分析
2.1不同贮藏条件对种子萌发的影响
由表1可知，储藏7个月内三种储藏条件对紫茎
泽兰种子活力的影响差异不显著，种子活力在87%
~89%之间。储藏到第9个月时，各储藏条件下的种子
活力有了不同程度的下降，种子活力在72%~78%之
表 1不同储藏条件下紫茎泽兰种子的活力(%)
注：同列数据后标有不同小写字母表示0.05水平上差异显著，下同。
间。储藏到一年以后的第13个月，室温储藏的萌发率
显著低于低温沙藏和冰箱干藏的种子活力。
从储藏形式看，无论储藏时间的长短，低温沙藏
和冰箱干藏的种子萌发率都要高于室温储藏的萌发
率；从储藏的时间看，无论何种储藏形式，种子萌发率
都随储藏时间的延长而逐渐下降，在储藏的前7个月
下降缓慢，9~12个月下降迅速，12个月以后下降趋于
平稳，这种变化态势与种子活力的变化相一致。
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2.2不同覆盖条件对紫茎泽兰种子萌发的影响
由表2可以看出，与对照相比较，覆盖对紫茎泽
兰种子的萌发具有抑制作用，且无论是针叶或阔叶覆
盖，种子的萌发率均随覆盖厚度的增加而降低，当覆
盖厚度达到30mm时种子不能萌发。在相同覆盖厚度
下，针叶覆盖的种子萌发率高于阔叶覆盖，且种子萌
发速度稍快。
2.3不同pH值对种子萌发的影响
不同pH值下种子萌发率见表3。结果显示，紫茎
泽兰种子萌发的最适pH区间为5.5至6.0。在种子萌
发过程中，对照组较其它各组的发芽速度都快，培养
后第10d发芽率已经达到最高，而其它各组到15天
表 2不同覆盖条件下种子的萌发率(%)
时才达到最高，这可能是缓冲液在活化阶段抑制了种
子酶的活力，特别是氧化酶类，致使种子萌动和吸水
阶段推迟，萌发速率明显慢于对照。
2.4不同温度对种子萌发的影响
紫茎泽兰种子萌发的温幅较宽，能在低温10℃
恒温到高温 50℃/20℃变温区间萌发（ 表 4），不过在
温度较高的区间种子发芽较好。在恒温处理中，以
20~25℃的发芽率最高，30℃高温与15℃低温的萌发
表 3不同 pH条件下种子的萌发率(%)
表 4不同温度条件下紫茎泽兰种子的萌发率(%)
率相近，在恒温条件下紫茎泽兰种子的萌发速度与温
度呈显著正相关。与恒温处理比较，变温处理更有利
于种子的萌发，除高温组合50℃/20℃对种子的萌发
明显不利外，35℃/20℃和40℃/20℃两种处理无论是
萌发速度还是萌发率与其余 6种处理的差异都达到
显著水平。
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在设置的 8个温度处理中，35℃/20℃变温条件
下紫茎泽兰种子的萌发率最高，在10℃恒温条件下
萌发率最低。温度对活力指数的影响与对萌发率的影
响基本一致，在萌发率高的温度条件下，种子的活力
指数亦较高（ 图1），这表明适合的温度条件能同时提
高种子的萌发率和活力指数。
3结论与讨论
3.1紫茎泽兰的种子几乎没有休眠期，成熟后即可萌
发，但有一定的耐储性。在长达7个月的储藏期内，无
论是室温储藏或者是低温沙藏、冰箱干藏，种子的活
力都在87%~89%之间，即使在常温条件下储藏一年，
种子活力仍不低于60%，而在低温干藏和低温沙藏的
条件下，种子活力可以高达75%左右，由此看出，在适
宜条件下紫茎泽兰完全可以建立较为长久的种子库。
3.2地面覆盖可以有效控制紫茎泽兰种子的萌发，阔
叶覆盖物比针叶覆盖物的缝隙小，能够更好地抑制紫
茎泽兰种子的萌发，从而增强抵御紫茎泽兰的入侵能
力。
3.3紫茎泽兰种子萌发对环境的pH值和温度均有较
宽的适应范围，紫茎泽兰种子萌发喜欢偏酸性环境，
pH值在5.0~6.0之间种子萌发率最高。已有的证据表
明，土壤中的种子常常因为温度日变化的增大而萌发
增多，且温度的日变化可因地表植被、枯枝落叶或土
壤表面有机层的破坏而增加[14]，变温环境比恒温环境
更有利于种子的萌发结果说明，昼夜温差大的地区对
紫茎泽兰种子萌发有利，尤其是在降雨多的高温夏季
日温变化大时对紫茎泽兰种子萌发更为适宜。
在种子植物与环境长期的相互作用过程中，种子
自身形成了适应不同生态因子的形态结构和生理机
制，因此对植物种子生物学、生态学的深入研究，可以
揭示植物适应环境而不断进化的规律。不同植物的种
子均有其自身的萌发特点和对环境的适应性，因此通
过对种子萌发特性的研究，有助于加深对紫茎泽兰入
侵机制和本地生态系统抵御机制的认识，以便有的放
矢地采取有效措施进行防除。
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（ 责任编辑：陈素洁）
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