全 文 ：第 37卷 第 6期
2008 年 11月
内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版)
Journal o f Inner M ongo lia No rmal University (Natura l Science Edition)
Vol.37 No.6
Nov.2008
收稿日期:2008-08-20
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30760023)
作者简介:王志新(1981-),女 ,内蒙古呼伦贝尔市人 ,内蒙古师范大学硕士研究生;哈斯巴根(1964-),男 ,内蒙古赤峰市人 ,内蒙古师范
大学教授 ,主要从事民族植物学和植物资源学研究.
光梗蒺藜草种子萌发特性的初步研究
王志新 , 贺俊英 , 哈斯巴根
(内蒙古师范大学 生命科学与技术学院 , 内蒙古 呼和浩特 010022)
摘　要:在不同温度 、不同土壤质地 、不同埋种深度下观察光梗蒺藜草的萌发特性.结果表明 , 种子萌发的适
宜温度为 20～ 25 ℃;纯沙处理条件下 , 光梗蒺藜草出苗较整齐 ,持续时间短;1.5 ～ 6.0 cm 的埋种深度变化对出
苗数和出苗进程影响不显著.
关键词:光梗蒺藜草;萌发特性;温度;土壤质地;埋种深度
中图分类号:Q 945.34　　文献标识码:A　　文章编号:1001--8735(2008)06--0785--06
光梗蒺藜草(Cenchrus caly culatus Cavan.)为禾本科(Gramineae)蒺藜草属(Cenchrus L .)一年生草本
植物 ,叶鞘松弛 ,叶舌短小 ,叶片条形.其总状花序呈穗状直立 ,小穗 2 ～ 4枚簇生 ,外面为不孕小枝愈合而成
的具刺总苞 ,总苞长宽大致相等 ,具短梗;小穗无柄 ,含 2小花 ,第 1小花雄性 ,第 2小花两性 ,颖果通常膨
胀[ 1] .其叶片柔软 ,抽穗前牲畜可采食 ,但抽穗后花序的刺苞影响适口性 ,不利于饲用.
光梗蒺藜草多生于砂质土壤 ,分布在亚热带地区 ,在我国境内分布于广东 、海南 、台湾[ 1] .其果实成熟后 ,
具刺总苞与小穗一起脱落 ,可借总苞由动物或人等携带进行传播 ,种子在总苞内萌发.该种容易集中成片分
布 ,压制当地其他植物的生长 ,减弱当地生态群落的稳定性.近年来该种植物已进入内蒙古通辽市部分地区 ,
造成严重危害 ,被认为是内蒙古的外来入侵植物之一[ 2] .
外来入侵植物是指从自然分布区通过有意或无意的人类活动而被引入 、在当地的自然或半自然生态系
统中形成自我再生能力 、给当地的生态系统或景观造成明显的损害或影响的植物[ 3] .外来植物能快速入侵的
原因之一是其具有强大的繁殖能力 ,因此对入侵种的基础生物学特性进行研究具有重要意义.
光梗蒺藜草为一年生草本植物 ,主要行有性繁殖 ,目前对该植物各方面的研究尚属空白.本文初步探讨
其种子的一些萌发特性 ,从而为进一步认识光梗蒺藜草的生物学特性提供基础资料.
1　材料与方法
1.1　材料
实验用种子(含于具刺总苞内)于 2008年 2月采自内蒙古通辽市 ,为当地野生光梗蒺藜草种子.
1.2　不同温度条件下的萌发实验
取饱满光梗蒺藜草种子(颖果)30粒 ,置于底部铺有滤纸的培养皿中 ,加入适量蒸馏水 ,于恒温培养箱中
培养.平行取带稃片种子(颖果)30粒 ,同时培养.设置 4种不同温度的处理 ,即 15 , 20 , 25 , 30 ℃,每种处理设
4个重复 ,从开始发芽之日起 ,每天于同一时间观察发芽情况并计数 ,将胚根突破种皮定为发芽(带稃片种子
以胚根突破稃片定为发芽),连续 3 d发芽种子(颖果)数无增长 ,则停止计数.
1.3　不同土壤质地条件下的萌发实验
取具刺总苞 20颗 ,于同一深度(距土表 1 cm处)浅埋于盆钵(内径 11 cm ,盆高 9 cm)中 ,加入适量清水 ,
于室温(28/18 ℃)下培养.土壤质地设置 5种处理 ,即壤土 、壤土与沙 2∶1 、壤土与沙 1∶1 、壤土与沙 1∶2 、
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纯沙(比例为体积比),每种处理设 4个重复.从开始出苗之日起 ,每天于同一时间观察出苗情况并计数 ,连续
3 d出苗数无增长 ,则停止计数.
1.4　不同埋种深度条件下的萌发实验
取具刺总苞 20颗 ,于不同深度埋于盆钵(内径20cm ,盆高15 cm)中 ,盆钵中均为砂土 ,质地相同.加入适
量清水 ,于室温(28/18 ℃)下培养.设置 5种不同的埋种深度处理 ,即分别将具刺总苞埋于距土表 1.5 ,3.0 ,
4.5 , 6.0 , 7.5 cm处 ,每种处理设 4个重复.从开始出苗之日起 ,每天于同一时间观察出苗情况并计数 ,连续
3 d出苗数无增长 ,则停止计数.
1.5　数据分析
种子的发芽率计算式为
　　　　发芽率=A1A ×100%.
其中:A1 为全部正常发芽种子数;A 为实验用种子数.采用方差分析进行显著性检验.
2　结果与分析
2.1　温度对光梗蒺藜草种子萌发特性的影响
温度对光梗蒺藜草种子萌发的影响见表 1.由表 1 可知 ,15 ℃时 ,光梗蒺藜草始见发芽时间为第 4 d ,迟
于其他 3个处理组 ,并且发芽率较低 ,为 45%,与 20 ,25 ,30 ℃的发芽率之间差异均极显著.20 , 25 ,30 ℃条件
下始见发芽时间相同 ,均为第 2 d ,发芽持续时间在 30 ℃条件下较短 ,仅 1 ～ 2 d ,这 3种温度下 ,25 ℃时的发
芽率较低 ,为 83%,但三者间差异不显著(图 1).4种温度条件下的平均发芽持续时间差异不显著.
表 1　温度对光梗蒺藜草种子萌发的影响
温度/ ℃ 编号 始见发芽时间/ d 发芽持续时间/ d 发芽率/ % 平均发芽持续时间/ d 平均发芽率/ %
15
1 4 3 37
2 4 3 47
3 4 3 50
4 4 2 47
3 45A
20
1 2 3 97
2 2 2 93
3 2 4 83
4 2 3 93
3 92 B
25
1 2 2 80
2 2 3 80
3 2 3 83
4 2 2 90
3 83 B
30
1 2 1 97
2 2 2 100
3 2 2 93
4 2 2 90
2 95 B
　　注　大写字母表示 P=0.01水平上的差异显著性
温度对光梗蒺藜草种子(带稃)萌发的影响见表 2.由表 2可知 , 15 ℃时 ,光梗蒺藜草(带稃种子)始见发
芽时间为第 4 d或第 5 d ,迟于其他 3个处理组 ,并且发芽率较低 ,为 33%,与 20 ,25 ,30 ℃时的发芽率之间差
异均极显著.20℃时光梗蒺藜草(带稃种子)始见发芽时间为第 3 d ,发芽率低于 25 ,30 ℃条件 ,但与二者差异
不显著.25 ℃和 30 ℃时该种的始见发芽时间较早 ,均为第 2 d ,二者发芽率差异不显著(图 2).各温度条件下
的平均发芽持续时间差异不显著.
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　第 6 期 王志新 等:光梗蒺藜草种子萌发特性的初步研究 　　　
表 2　温度对光梗蒺藜草种子(带稃)萌发的影响
温度/ ℃ 编号 始见发芽时间/ d 发芽持续时间/ d 发芽率/ % 平均发芽持续时间/ d 平均发芽率/ %
15
1 4 4 30
2 4 5 37
3 5 5 43
4 5 4 20
5 33A
20
1 3 5 67
2 3 4 60
3 3 4 77
4 3 3 63
4 67 B
25
1 2 5 93
2 2 5 77
3 2 5 77
4 2 5 73
5 80 B
30
1 2 4 83
2 2 4 97
3 2 3 83
4 2 4 63
4 82 B
　　注　大写字母表示 P=0.01水平上的差异显著性
　　　图 1　不同温度下光梗蒺藜草种子发芽动态变化　　　　 图 2　不同温度下光梗蒺藜草种子(带稃)发芽动态变化
2.2　土壤质地对光梗蒺藜草萌发特性的影响
土壤质地对光梗蒺藜草萌发的影响见表 3.由表 3可知 ,不同土壤质地条件下 ,光梗蒺藜草的始见出苗
时间相近(第 5 d或第 6 d),但出苗持续时间在壤土条件下为 8 ～ 9 d ,在壤土与沙 1∶2条件下为 4 ～ 6 d ,在纯
沙条件下则减至 3 ～ 4 d(图 3).方差分析结果表明 ,壤土 、壤土与沙 1∶2及纯沙条件下的出苗持续时间存在
极显著差异.5种条件下的平均出苗数分别为 14 , 18 , 18 , 15 , 17 ,方差分析表明不存在显著差异.平均 6 d内
出苗数于纯沙条件下达到 13 ,出苗过程仅持续 3 ～ 4 d ,出苗速度快且整齐 ,与其他 4 组的平均 6 d内出苗数
(6 ,5 ,6 ,5)存在极显著差异.
2.3　埋种深度对光梗蒺藜草萌发特性的影响
埋深对光梗蒺藜草萌发的影响见表 4.由表 4可知 ,埋种深度为 7.5 cm 时 ,光梗蒺藜草始见出苗时间较
晚(第 9 d左右),其他 4种条件下 ,始见出苗时间相近 ,为第 5 d或第 6 d(图 4).平均出苗持续时间在埋深
7.5 cm时为 9 d ,另外 4种条件下为 4 ～ 5 d.方差分析结果表明 ,7.5 cm 处理组出苗持续时间与其他组均有显
著性差异.5种处理下的平均出苗数分别为 19 ,20 ,20 , 18 ,19 ,方差分析表明差异不显著.
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表 3　土壤质地对光梗蒺藜草萌发的影响
土壤质地 编号 始见出苗时间/ d
出苗持续
时间/ d
总出
苗数
6d内
出苗数
平均出苗持续
时间/ d
平均
苗数
平均 6d内
出苗数
壤土
1 5 9 17 7
2 5 9 14 5
3 5 9 13 5
4 5 8 13 6
9A 14 6A
壤土与沙 2∶1
1 5 5 18 7
2 5 5 18 5
3 5 8 17 6
4 6 6 18 2
6AB 18 5A
壤土与沙 1∶1
1 5 6 17 9
2 5 5 19 8
3 5 6 17 3
4 5 9 19 4
7AB 18 6A
壤土与沙 1∶2
1 6 4 14 7
2 5 4 17 8
3 6 6 13 1
4 6 4 17 4
5B 15 5A
纯沙
1 5 3 18 16
2 5 4 13 12
3 5 3 16 12
4 5 4 19 11
4B 17 13B
　　注　大写字母表示 P=0.01水平上的差异显著性
表 4　埋深对光梗蒺藜草萌发的影响
埋深/ cm 编号 始见出苗时间/ d 出苗持续时间/ d 总出苗数 平均出苗持续时间/ d 平均苗数
7.5
1 11 4 17
2 9 12 19
3 6 9 22
4 8 10 18
9a 19
6.0
1 6 5 22
2 6 3 19
3 6 5 20
4 5 5 18
5b 20
4.5
1 5 6 22
2 5 4 18
3 6 4 22
4 6 6 19
5b 20
3.0
1 6 3 17
2 5 4 18
3 5 7 21
4 5 3 16
4b 18
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续表 4　埋深对光梗蒺藜草萌发的影响
埋深/ cm 编号 始见出苗时间/ d 出苗持续时间/ d 总出苗数 平均出苗持续时间/ d 平均苗数
1.5
1 5 3 21
2 5 4 17
3 5 3 20
4 5 4 17
4b 19
　　注　小写字母表示 P=0.05水平上的差异显著性
　　　　图 3　不同土壤质地条件下的平均日增苗数　　　　　　　　　　图 4　不同埋深条件下的平均日增苗数
3　讨论
(1)种子在萌发过程中进行着活跃的代谢反应 ,在一定的温度范围内 ,随温度的升高 ,种子萌发进程加
快[ 4] .光梗蒺藜草带稃片和不带稃片的种子均表现出在较低温度(15 ℃)下萌发晚 、发芽率低的特点 ,随着温
度升高 ,种子萌发加快 ,发芽率也有所增加 ,自 20 ℃至 25 ℃再至 30 ℃,其发芽率均较高 ,但差异并不显著.
30℃时 ,光梗蒺藜草种子萌发迅速 ,发芽持续时间仅 1 ～ 2d ,发芽率最高.该温度下带稃种子的萌发也有
相同的趋势 ,但整体上速度 、数量不及不带稃种子 ,原因可能在于所覆稃片对种子吸水和胚根突破具有一定
的影响.
从实验结果来看 ,30 ℃对于光梗蒺藜草的萌发是很有利的 ,但实验中对其水分的供应很充足 ,种子所处
环境优越.而自然环境中 ,北方地区 30 ℃伴随的往往是干热的天气 ,种子萌发所需水分不足 ,故 20 ～ 25 ℃可
能较适于该种萌发.
本文所观察的是 4种恒温条件(15 ,20 ,25 ,30 ℃)下光梗蒺藜草的萌发状况 ,可进一步考虑变温条件对
于该种发芽率及萌发时间的影响.
(2)从实验结果看 ,在纯沙条件下 ,光梗蒺藜草迅速进入出苗高峰期 ,且出苗持续时间短 ,每天增加的苗
数较多 ,而其他处理下 ,出苗持续时间较长 ,进入高峰期后每天苗数的增幅也不大.光梗蒺藜草对纯沙处理表
现出很好的适应性 ,种子的萌发 、破土 、出苗情况较好 ,植物表现出“速萌”的特点.这可能是由于沙粒间孔隙
大 ,水分易渗入 ,内部排水快 ,且通气好 ,而沙与壤土的混合土其土粒间孔隙较小 ,水分相对下渗慢 ,蓄水较
多 ,影响植物根系下伸 ,且通气不如前者.
光梗蒺藜草野外可见于内蒙古通辽市部分地区 ,该地区处于科尔沁沙地环境中 ,风沙土的分布面积最
大[ 5] .光梗蒺藜草于当地土壤条件下 ,在水热适宜时就可迅速萌发 ,增加个体数量 ,扩大种群的分布空间 ,这
不失为一种有效的生存对策.此外 ,野生环境中研究其伴生植物的种子萌发格局也应具有一定的意义.
(3)在本实验过程中 ,埋种深度为 1.5 , 3.0 ,4.5 ,6.0 cm 的 4 个处理组始见出苗时间相近(第 5 d或第
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6 d),而 7.5 cm埋种深度下出苗明显延迟 ,始见出苗时间推至第 8 d左右 ,且出苗持续时间长 ,出苗缓慢.
在干旱 、半干旱区 ,沙埋是影响种子萌发和幼苗出土的一个主要的限制因子.适当的埋深可以为种子萌
发创造比较适宜的温度和水分等环境条件 ,但过度的埋深会造成氧气缺乏或土壤机械阻力加大 ,从而抑制种
子萌发和幼苗出土[ 6] .沙埋造成种子在空间分布上的重组 ,影响种子周围的水 、热 、光 、气等环境.浅层沙埋对
种子周围的光照 、温度以及湿度条件适宜 ,使得种子萌发处于有利条件[ 7] .而较深的埋藏深度下 ,植物所遇生
长阻力增大 ,使幼苗出土延迟 ,或导致不能出苗[ 8] .从本实验结果看 ,光梗蒺藜草的出苗数在实验所设各种埋
种深度处理下差异不大 ,并没有呈现出随埋深增加而下降的趋势.这可能与实验设计有关 ,若继续增大埋种
深度梯度 ,可能会在更大尺度上反映埋深对光梗蒺藜草萌发的影响.此外 ,对于该种在野外沙地生境中萌发
所能承受的埋深还需进一步探讨.
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The Seed Germination Characteristics o f Cenchrus calyculatus Cavan.
WANG Zhi-x in , HE Jun-y ing , Khasbagan
(College o f L i f e Sciences and Technology , I nner Mongolia Normal University , Hohhot 010022 , China)
Abstract:The seed germinat ion characte ristics of Cenchrus caly culatus Cavan.is studied in the
condi tions of dif ferent temperatures , soi l tex tures and seed-buried depths.The results show that:(1)the
appropriate temperature fo r the germination o f seeds is 20 ～ 25 ℃;(2)the number o f seedling increases
mo re quickly in pure sand;(3)the stepw ise ex tending of seed-buried depth arranging f rom 1.5 to 6.0 cm
does not have obvious ef fect on the germination rate and prog ress.
Key words:Cenchrus caly culatus Cavan.;germina tion characteristics;temperature;soi l tex ture;
seed-buried depth
【责任编辑 金淑兰】
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