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滇青冈种子萌发的生态生物学研究



全 文 :滇青冈种子萌发的生态生物学研究
苏文华 1 张光飞 1 张诚 2
( 1.云南大学生态学与地植物学研究所 昆明  650091;  2.云南省玉溪市节能办 玉溪 )
摘要: 由于种皮的抑制作用 ,滇青冈种子有休眠现象 ,新鲜种子萌发率极低 ,变温有利于克服种皮障碍 ,提高萌发率。 砂藏
可解除休眠 ,不同种子解除休眠的时间长短不一 ,种子种群有较宽广的可萌发时限。 滇青冈林地上种子在落到地面后的 9
个月内 ,由于虫害和鼠害全部损失萌发能力 ,没有种子萌发转化成幼苗。滇青冈种子直播造林 ,应在 10月采种 ,杀虫处理砂
藏至次年雨季前播种。
关键词 滇青冈 种子 萌发 地表种子库中种子命运
滇青冈 (Cyclobalanopsisglaucoides ) ,属壳斗科 ,青冈属 ,是云南滇中高原半湿性长绿阔叶林的常见树种之一 ,主要生于海拔
500~ 2 500m的石灰岩山地或中山陡坡 ,四川和贵州也有分布。 花期 5月 ,果期 10月 [1]。
滇青冈适于在石灰岩地区生长 [2 ] ,具有耐砍伐 ,萌生力强的特性 [3] ,是值得推广的石灰岩地区荒山绿化 ,水土保持 ,薪炭用材等
多功能林的树种。然而 ,有关滇青冈种子萌发的研究尚未见报道。本研究通过滇青冈天然林下种子库动态和种子的萌发特性的研究 ,
探讨种子在森林更新中的作用以及种子采收、贮藏和播种的方法 ,为滇青冈天然林的管理和人工造林提供科学依据。
1 材料与方法
1. 1 萌发实验
每个处理萌发种子量为 100粒 ,以培养皿垫滤纸为萌发床 ,每皿 20粒种子。用自来水保湿 ,每日冲洗 1次。萌发温度 ( 25± 1)℃。
统计开始萌发所需的时间及每 5天的萌发种子数 ,自开始萌发之日起 ,持续观察 30天。
1. 2 温度影响萌发实验
水选沉底种子剥离种皮放入培养皿 ,分别于 15℃、 20℃、 25℃和 30℃的恒温温度下萌发。
1. 3 变温处理
每天实验种子在 15℃培养箱中放置 16小时 ,转入 25℃培养箱中放置 8小时。
1. 4 种子砂藏
在口径 30厘米的瓦盆底铺垫 2厘米的湿砂 ,放入厚约 2厘米的一层种子 ,盖 2厘米湿砂 ,每盆贮藏 2层种子。 定期取样进行萌
发实验。
1. 5 地面种子库中滇青冈种子的生命动态
在昆明西山的滇青冈天然林地上自 10月至次年 4月 ,每 1~ 2月随机设定 10个 ( 1× 1) m2的样地 ,收集所有滇青冈种子、种皮
碎片和壳斗 ,并调查是否有种子萌发和实生苗。室内种子进行水选 ,漂浮种子与沉底种子分开。漂浮种子取样剥开种皮 ,统计空壳败
育和受虫害的种子数 ;沉底种子取样剥离种皮 ,检查 ,统计虫害种子 ,进行萌发实验。 样地内外形完整的种子的数目与壳斗数目之间
的差数 ,认定为鼠害种子数。
表 1 滇青冈种子种皮对萌发萌发率的影响 ( 25℃ )
处理 萌发率
不剥离种皮 5%
剥离种皮 80%
剥离种皮种子+ 碎种皮 95%
2 结果与分析
2. 1 种皮对种子萌发的影响
新鲜滇青冈种子放置在 15℃、 20℃、 25℃和 30℃的条件下萌发 ,萌发
率分别为 0、 0、 5%和 0,说明种子具休眠性。 新鲜种子剥离种皮后萌发率
显著提高 (表 1) ,种皮对种子的萌发有抑制作用。 若将剥离种皮的种子和种皮碎片一起萌发 ,萌发率比剥离种皮的种子单独萌发略
有提高 (表 1)。 这表明滇青冈种子的休眠 ,主要是种皮的机械阻碍作用所致。
图 1 不同恒温条件去皮种子的萌发曲线       图 2 恒温与变温条件下滇青冈种子萌发率比较
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种子  Seed  2001年 第 5期 (总第 118期 )
2. 2 恒温度对种子萌发的影响
去皮的滇青冈种子在 15~ 30℃的温度范围内都能萌发 (图 1)。 10℃时种子不能发芽。 30℃时种子发芽速度快 ,但萌发过程中易
霉烂 ,发芽率也不高 ( 85. 0% )。 20℃和 25℃较为适宜 ,萌发率可达 90. 0% 。
2. 3 变温度对萌发率的影响
新鲜滇青冈种子在 15℃、 20℃和 25℃恒温的条件下萌发率不高 ,而在 15~ 25℃变温的条件下萌发率有明显的增加 (图 2)。变温
有利于突破种皮阻碍 ,但并不能完全克服种皮障碍。 砂藏一定时间后 ,再进行变温处理可达到很高的萌发率 (表 2)。
2. 4 砂藏对种子萌发率的影响
新鲜的滇青冈种子受种皮的抑制萌发率低。实验表明 ,滇青冈种子的种皮对萌发的抑制作用 ,在砂藏过程中会逐渐减弱。随砂藏
时间增加 ,滇青冈种子萌发率逐步显著提高 (表 2)。砂藏 135天后 ,恒温萌发率提高到 12. 5%。变温条件萌发率可达 72. 0% ,仍低于
剥离种皮种子的萌发率 ,说明 135天的时间还不足以使所有种子打破种皮抑制。
表 2 砂藏种子萌发率随贮藏天数的变化
贮藏时间 (天 ) 0 30 135
恒温恒湿萌发率 (% ) 5 7. 3 12. 5
变温变湿萌发率 (% ) 21. 7 36. 5 72. 0
表 3 地表种子库中滇青岗种子的动态变化
时间
(月 /日 )
具萌发力
(% )
虫害
(% )
霉烂
(% )
鼠害
(% )
胚未发育
(% )
幼苗
(% )
具萌发力种子密度
(粒 /m2 )
10 /22 37. 9 38. 1 17. 9 0 6. 2 0 19. 8
11 /7 23. 8 55. 7 16. 2 0 4. 3 0 8. 3
12 /17 22. 7 22. 8 30. 5 21. 4 25. 7 0 6. 5
2 /28 1. 0 8. 8 6. 9 67. 6 15. 7 0 1. 0
4 /7 0. 76 0 1. 24 98 0 0. 76
6月 0 0 0 100 0 0 0
2. 5 地面种子库中滇青冈种子的命运
10月至次年 6月林下地面种子库中种子命运调查结
果如表 3所示。种子落到地面的第 1和第 2个月 ,虫害是地
表滇青冈种子损失的首要原因。 危害的主要害虫是象鼻虫
(Curculia sp. ) ,雌虫在幼果时产卵于种皮内 ,在种子内孵
化生长 ,危害种子。 10月下旬刚落到地面的种子 , 38. 1%的
种子受虫害失去萌发能力。在具萌发能力的种子中 30. 9%
已受到虫害 ,胚乳部分已有幼虫 ,不久后也将失去萌发能
力。因此 ,总的受虫害种子在 49. 8%以上。 11月具萌发能力
的种子中 , 66. 8%已有幼虫 ,总的受虫害种子占 71. 6%。 12
月后 ,鼠害成为地表滇青冈种子损失的主要原因。到次年 6
月 , 100%的种子都被啃食 ,地表无具萌发能力的种子。在整
个调查过程 ,没有发现 1颗种子萌发转化成苗。
鼠类动物虽然吃掉大量的种子 ,但对许多幼苗的建成仍起着积极的作用 [4]。鼠类动物对栎类树木的种子捕食的同时会将一部分
种子搬运扩散出去 ,并把其中一些贮藏在地下洞穴 ,林中萌发转化成幼苗的种子常常是地下洞穴贮藏的种子。 在本研究中被鼠类搬
运扩散的种子没有被统计 ,实际被鼠类损失的地表种子数要高于表 3所列出的鼠害数据。
3 结论与讨论
3. 1 种皮与休眠
由于种皮的抑制作用 ,滇青冈种子有休眠现象 ,新鲜种子不会萌发。 砂藏可解除休眠 ,砂藏有利于解除种皮抑制 ,不同种子解除
休眠的时间长短不一。表明自然状态下的滇青冈休眠种子库中的休眠种子是陆续地补充到活动种子库中 ,种子种群有较宽广的可萌
发时限。 这一萌发特性能使有一部分种子可在适宜的环境条件下发芽 ,对于确保滇青冈种群在群落中建群种地位有重要的意义 [5]。
3. 2 地面种子的生命动态及种子对种群个体补充的作用
在调查的林地 ,滇青冈种子在落到地面后的 9个月内 ,没有一粒种子萌发成幼苗 ,地表种子库中的种子由于虫害和鼠害全部损
失萌发能力。造成滇青冈种子成苗的转化率低原因 ,是其种子的休眠特性 ,加上严重的虫害和鼠害。野外调查及资料显示 ,云南各地
的滇青冈林或灌丛都很难见到实生苗 ,现有的滇青冈森林或灌丛都具萌生性 [2]。 可以推断 ,滇青冈种子对于其种群个体数量补充的
贡献是有限的 ,种群个体的补充主要依赖其强有的萌生特性。
3. 3 种子采收及播种
滇青冈种子的虫害严重 ,种子采收后应即时作杀虫处理。经过实验 , 2倍体积的 50℃的温水浸泡 5~ 10分钟 ,可获得满意的杀虫
效果。过去认为滇青冈用种子直播造林时 ,春播、秋播或雨季前播种均可 [6 ]。本研究表明 ,滇青冈种子有休眠性。秋播种子不会马上
萌发 ,种子在土壤中长时间地保持静止状态 ,易遭受鼠虫害而损失。 因此 ,滇青冈用种子直播造林 ,应在 10月采种 ,杀虫处理砂藏至
次年雨季前播种。
参考文献
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No. 1: 25~ 37
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6 冯国媚主编 .云南绿化造林手册 ,昆明:云南人民出版社 , 1984
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种子  Seed  2001年 第 5期 (总第 118期 )
Bio logical and Ecological Studies on Seed
Germination of Cyclobalnopsis Glaucoides
Su Wenhua  Zhang Guangfe i  Zhang Cheng
( 1. Institute of Ecolog y and Geobotany , Yunnan Univ ersity . Kunming , 650091; 2. Yux i ener gy sav ing office , Yunnan Yuxi 653102)
Abstract: Fresh seeds o f Cyclobalanopsis glaucoides had the low ge rmination per centag e and w ere dormant. , th e germina tion was
prohibited by seedcoa t. Alternation tempera ture ( 15- 25℃ ) increa se the germina tion percentag e. Th e germination per centag e w o-
uld increase at successiv e stratification in sands, . Some seeds need a shor t time to break off do rmancy , but other need a long time to
do. Seed will g ermina te for the dura tion. All of seeds in surface seedbank were fed by insects and mice in 9 months, none of seeds
germina ted. Planting C. Glaucoides planta tion wih the seed, the seeds would be harv ested in Octobe r, treated by killing insects a s
soon a s po ssible, str atified in sands and no t planted until the rainy season nest year.
Key words: Cyclobalanopsis glaucoides   Seed germina tion   Fate of seed in surface seedbank
(上接 20页 )
参考文献
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8  Ablaev , Druzhinia. Effedt of g r ow th stimulato rs on the development o f Pitacia vera seeding in the g reen. Izv estig a-Vysshikh-
Vchebnykh-Zavedenii, lesnoi zhurnal, No5, 1988
A Study on the Germination of Pistacia vera Seeds
Liu Zhonghua   Dong Yuan
( Biolog ical Colleg e, Beijing Fo restry Univ ersity, Beijing 100083)
Abstract: Many mea sur es a re taken to trea t pista chio seeds in this paper , study results indicate tha t pistachio seeds have good pro-
perty fo r w ater permeating , 20℃ is the appropriate temperatur e fo r seeds ge rmination, ve rmiculite is th e ideal g ermina ting subst ra-
te, the per centag e o f g ermination can reach 60% w hen making use o f v ermiculite as germinating bed a t 20℃ , So aking seeds in 60℃
w ater or 0. 20g /L GA fo r 24h can g r ea tly stimulate the seeds ge rminating , the germina tion r ate a re 32% and 33% respectiv ely at
25℃ , the germination ra te of split seeds a re 48% and 42% respectiv ely, soaking Pista chio seeds in conc. H2 SO4 for 30 minutes can
stimulate the non-split seeds germina ting , but do ha rm to the split seeds.
Key words Pistacia vera seed  seed trea tment  germination ra te  v ig o r o f g ermination
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种子  Seed  2001年 第 5期 (总第 118期 )