全 文 ：书广 西 植 物 Ｇｕｉｈａｉａ　３２（４）：５２７－５３０　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２０１２年 ７ 月 　
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－３１４２．２０１２．０４．０１９
光照和温度对飞机草种子萌发的影响
韦春强１，刘明超１，２，唐赛春１＊，潘玉梅１，蒲高忠１
（１． 广西壮族自治区
中 国 科 学 院
广西植物研究所，广西 桂林５４１００６；２．广西师范大学，广西 桂林５４１００４）
摘　要：通过在人工培养箱内模拟环境条件，探讨了不同光照和变温对飞机草种子萌发的影响。结果表明：
在有光照状况下，飞机草种子在１５℃／１０℃～４０℃／３５℃条件下均能萌发，飞机草种子萌发的最适变温为
３０℃／２５℃，萌发率达４７．５％；而黑暗条件下，飞机草种子在１５℃／１０℃时不能萌发；在２０℃／１５℃～３５℃／３０℃
范围内，温度越高，飞机草种子萌发高峰的出现时间越早；在１５℃／１０℃～３０℃／２５℃范围内，飞机草种子的萌
发率随温度的升高而升高，超过３０℃／２５℃后，萌发率下降，而适当的光照有利于飞机草种子的萌发。飞机草
成为入侵种并迅速扩散与其种子萌发对光照和温度的适应性密切相关。
关键词：飞机草；种子萌发；光照；温度
中图分类号：Ｑ９４８　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１０００－３１４２（２０１２）０４－０５２７－０４
＊
） Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｌｉｇｈｔ　ａｎｄ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｏｎ　ｓｅｅｄ
ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｅｕｐａｔｏｒｉｕｍ　ｏｄｏｒａｔｕｍ
ＷＥＩ　Ｃｈｕｎ－Ｑｉａｎｇ１，ＬＩＵ　Ｍｉｎｇ－Ｃｈａｏ１，２，ＴＡＮＧ　Ｓａｉ－Ｃｈｕｎ１＊，
ＰＡＮ　Ｙｕ－Ｍｅｉ　１，ＰＵ　Ｇａｏ－Ｚｈｏｎｇ１
（１．Ｇｕａｎｇｘｉ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｂｏｔａｎｙ，Ｇｕａｎｇｘｉ　Ｚｈｕａｎｇ　Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ　Ｒｅｇｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，
Ｇｕｉｌｉｎ　５４１００６，Ｃｈｉｎａ；２．Ｇｕａｎｇｘｉ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕｉｌｉｎ　５４１００４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｅｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｌｉｇｈｔ　ａｎｄ　ｃｈａｎｇｉｎｇ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｏｎ　ｓｅｅｄ　ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｅｕｐａｔｏｒｉｕｍ　ｏｄｏｒａ－
ｔｕｍｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｂｙ　ｓｉｍｕｌａｔｉｎｇ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｉｎ　ｃｌｉｍａｔｉｃ　ｃｈａｍｂｅｒｓ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｗａｓ　ａｓ　ｆｏｌｏｗｅｄ：ｔｈｅ　ｓｅｅｄ　ｏｆ
Ｅ．ｏｄｏｒａｔｕｍｃｏｕｌｄ　ｇｅｒｍｉｎａｔｅ　ｆｒｏｍ　１５℃／１０℃ｔｏ　４０℃／３５℃ｕｎｄｅｒ　ｌｉｇｈｔ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍｕｍ　ｃｈａｎｇｉｎｇ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｗａｓ
３０℃／２５℃．Ｕｎｄｅｒ　ｔｈｉｓ　ｃｈａｎｇｉｎｇ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｔｈｅ　ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｗａｓ　４７．５％；ａｔ　１５℃／１０℃，ｔｈｅ　ｓｅｅｄ　ｏｆ　Ｅ．ｏｄｏｒａｔｕｍ
ｃｏｕｌｄｎ＇ｔ　ｇｅｒｍｉｎａｔｅ　ｕｎｄｅｒ　ｄａｋｎｅｓｓ；ｆｒｏｍ　２０℃／１５℃ｔｏ　３５℃／３０℃ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅ　ｈｉｇｈｅｒ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｔｈｅ　ｓｅｅｄ
ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｐｅａｋ　ａｐｐｅａｒｅｄ　ｅａｒｌｉｅｒ；ｆｒｏｍ　１５℃／１０℃ｔｏ　３０℃／２５℃ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅ　ｓｅｅｄ　ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｏｆ　Ｅ．
ｏｄｏｒａｔｕｍｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｗｉｔｈ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａｎｄ　ｈｉｇｈｅｒ　ｔｈａｎ　３０℃／２５℃，ｔｈｅ　ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｒｅｄｕｃｅｄ．Ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ
ｌｉｇｈｔ　ｗａｓ　ｍｏｒｅ　ｃｏｎｄｕｃｉｖｅ　ｔｏ　ｓｅｅｄ　ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｅ．ｏｄｏｒａｔｕｍ．Ｅ．ｏｄｏｒａｔｕｍｂｅｃａｍｅ　ｉｎｖａｓｉｖｅ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｅｄ
ｓｐｅｅｄｉｌｙ　ｃｏｕｌｄ　ｂｅ　ｃｌｏｓｅｌｙ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ｓｅｅｄ　ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙ　ｔｏ　ｌｉｇｈｔ　ａｎｄ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｅｕｐａｔｏｒｉｕｍ　ｏｄｏｒａｔｕｍ；ｓｅｅｄ　ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ；ｌｉｇｈｔ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
　　飞机草（Ｅｕｐａｔｏｒｉｕｍ　ｏｄｏｒａｔｕｍ）又名香泽兰，
为菊科（Ｃｏｍｐｏｓｉｔａｅ）泽兰属多年生草本或亚灌木，
是我国危害最为严重的外来入侵植物之一（曹洪麟
等，２００４）。飞机草原产南美洲，已广泛分布于我国
＊ 收稿日期：２０１１－０９－０２　　修回日期：２０１２－０１－１３
基金项目：广西科技攻关项目（０７１９００５，０９９２０２６－５）；国家科技支撑计划项目（２００６ＢＡＣ０１Ａ１０）；广西自然科学基金（２０１１ＧＸＮＳＦＥ０１８００５）［Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ
ｂｙ　Ｋｅｙ　Ｐｒｏｇｒａｍ　ｆｏｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｇｕａｎｇｘｉ（０７１９００５，０９９２０２６－５）；Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｋｅｙ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｒ　＆Ｄ　Ｐｒｏｇｒａｍ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ
（２００６ＢＡＣ０１Ａ１０）；Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｇｕａｎｇｘｉ（２０１１ＧＸＮＳＦＥ０１８００５０）］
作者简介：韦春强（１９８２－），男（壮族），广西宾阳人，硕士，从事外来入侵植物生物学研究，（Ｅ－ｍａｉｌ）ｗｅｉｃｈｕｎ００７＠１６３．ｃｏｍ。
＊通讯作者（Ａｕｔｈｏｒ　ｆｏｒ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ，Ｅ－ｍａｉｌ：ｔａｎｇｓ＠ｇｘｉｂ．ｃｎ）
的台湾、广东、香港、澳门、海南、广西、云南和贵州等
地。其入侵草地、农田、林地等生境，并很快成为优
势种群，抑制其它植物的生长，对畜牧业、农业、林业
和生物多样性产生严重危害。飞机草种子多而小，
带冠毛，每株成熟植株种子产量在２　０００～５０　０００粒
不等，其千粒重为０．１７～０．１９ｇ，种子生活力在
７０％左右（全国明等，２０１１，Ｅｔｅｊｅｒｅ，１９８０）。目前对
飞机草的研究主要集中在化感作用（何衍彪等，
２００２；凌冰等，２００３）、分布与危害（曹洪麟等，２００４；
Ｍｏｈａｍｍａｄ，１９９５）、防治（Ｍｏｈａｍｍａｄ，１９９５；刘金海
等，２００６；吴仁润等，１９９２）、生理生态（Ｒａｆｉｑｕｌ等，
２００３；杨逢建，２００３）与开发利用（江世宏等，２００７；
Ｂｏｕｄａ等，２００１；Ｅｂｅｎｅｚｅｒ，２００１）等方面。对飞机草
种子萌发的研究较少，仅见全国明等（２０１１）。
种子是植物生活周期的一个重要阶段，植物种
群周期中以种子形式出现的阶段称为潜在种群（李
鸣光等，２００２）。大多数植物的入侵是从种子萌发开
始的，种子的萌发是植物生命的开始，是从潜在种群
转变为现实种群的关键，对种群个体的繁殖、扩展和
抵御不良环境有着非常重要的意义。种子萌发是植
物生活史的一个重要环节，影响种子萌发的因素有
很多，主要包括种子自身结构和外在环境因素。而
外在因素主要包括光照、温度、水分、ｐＨ、埋藏深度
等等，光照和温度是外在环境因素中较为重要的两
个因素。因此，本文从生理生态学的角度探讨光照
和温度对飞机草种子萌发的影响，以了解飞机草对
环境的适应，并为飞机草的控制和管理提供依据。
１　材料和方法
１．１材料
试验材料飞机草种子于２０１０年１１月２０日采
自广西平果县果化镇龙何生态重建示范区，成熟种
子采集后装入纸袋，常温保存。
１．２方法
２０１０年１２月１４日开始进行飞机草种子在不
同温度和光照条件下的萌发试验。参照全国明
（２０１１）和Ｅｔｅｊｅｒｅ（１９８０）的研究，试验设置两个光照
条件下各６种不同变温，共１２个处理，每个处理４
个重复。每个处理选取４０粒饱满种子，置于底部垫
有２层滤纸的培养皿中进行试验，并且保持培养皿
中滤纸湿润，将其置于人工培养箱中萌发。萌发过
程中每天观测１次，连续观察２０ｄ，如果２０ｄ后仍
有萌发则观察至萌发结束为止。然后计算萌发率来
分析不同环境因子对飞机草种子萌发的影响。
萌发率（％）＝发芽种子数／试验种子数×１００％
光照设置为周期性光照和全黑暗２种。周期性
光照设置时间为昼／夜：１３ｈ／１１ｈ，光照强度８　０００
ｌｘ，萌发温度设置为随昼／夜而变换，分别是４０℃／
３５℃、３５℃／３０℃、３０℃／２５℃、２５℃／２０℃、２０℃／
１５℃、１５℃／１０℃六种不同变温。全黑暗用两层黑布
盖住培养皿，使其保持２４ｈ持续黑暗，萌发温度按
１３ｈ／１１ｈ而变换，分别为 ４０℃／３５℃、３５℃／３０℃、
３０℃／２５℃、２５℃／２０℃、２０℃／１５℃、１５℃／１０℃六种
不同变温。
１．３数据处理
采用Ｅｘｃｅｌ软件对数据进行整理、计算、绘图，
用平均数代表样本各性状的整体水平；用标准差反
映样本的绝对变异度，采用ＳＰＳＳ统计软件的Ｏｎｅ－
ｗａｙ　ＡＮＯＶＡ分析各参数的差异。
２　结果与分析
２．１不同光照和变温对飞机草种子萌发进程的影响
如图１所示，温度影响飞机草种子萌发高峰的
出现时间及峰值大小，而光照不影响飞机草种子萌
发高峰的出现时间，但是影响峰值的大小。在周期
性光照条件下，除最高变温４０℃／３５℃条件外，其他
温度下，温度越高，飞机草种子萌发高峰的出现时间
越早。在黑暗条件下，飞机草种子萌发高峰出现的
时间和周期性光照下一样，相同变温下，峰值比周期
性光照下低。
２．２不同光照和变温对飞机草种子萌发率的影响
在周期性光照条件下，飞机草种子萌发率最高
在３０℃／２５℃变温下，为４７．５％，最低在１５℃／１０℃
变温下，为８．１２５％。１５℃／１０℃和４０℃／３５℃变温
下飞机草的萌发率与其他４种变温下存在显著差异
（Ｐ＜０．０５）。在全黑暗条件下，飞机草种子萌发率
最高在２５℃／２０℃变温下，为２４．３７５％，与２０℃／
１５℃、３０℃／２５℃和３５℃／３０℃变温下的萌发率无显
著差异（Ｐ＞０．０５），而这４个变温下飞机草种子萌
发率与４０℃／３５℃和１５℃／１０℃变温下飞机草种子
萌发率存在显著差异（Ｐ＜０．０５）；１５℃／１０℃变温下
飞机草种子萌发受到完全的抑制，这与全国明等
（２０１１）的研究一致。由以上结果可以看出，在
１５℃／１０℃～３０℃／２５℃范围内，飞机草种子的萌发
８２５ 广　西　植　物　　　 　　　　　　　　　　　　　　３２卷
图１　不同光照和变温对飞机草种子萌发时间的影响
Ｆｉｇ．１　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｌｉｇｈｔ　ａｎｄ　ｃｈａｎｇｉｎｇ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｏｎ　ｓｅｅｄ　ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｔｉｍｅ　ｏｆ　Ｅｕｐａｔｏｒｉｕｍ　ｏｄｏｒａｔｕｍ
图２　不同光照和变温对飞机草种子萌发率的影响
Ｆｉｇ．２　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｌｉｇｈｔ　ａｎｄ　ｃｈａｎｇｉｎｇ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ｏｎ　ｓｅｅｄ　ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ　ｏｆ　Ｅ．ｏｄｏｒａｔｕｍ
不同小写字母表示相同光照条件下不同变温间差异显著；＊表
示相同变温下不同光照间差异显著（Ｐ＜０．０５）。
Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｓｍａｌ　ｌｅｔｔｅｒｓ　ａｂｏｖｅ　ｂａｒｓ　ｉｎｄｉｃａｔｅ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ
ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｌｉｇｈｔ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｃｈａｎｇｉｎｇ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；＊ｉｎｄｉ－
ｃａｔｅ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｃｈａｎｇｉｎｇ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｌｉｇｈｔ（Ｐ＜０．０５）．
率随温度的升高而升高，超过３０℃／２５℃后，萌发率
下降，而适当的光照有利于飞机草种子的萌发。
３　结论与讨论
植物种子的萌发受多种内、外因素的影响（傅家
瑞，１９８５），每种植物对各种因素的适应都不一样。
本实验表明，光照和温度都是飞机草种子萌发的重
要生态因子。
杨期和等（２００１）对分布于滇南热带的２５６种热
带植物的种子萌发的影响因素进行了研究，结果表
明能萌发的１２５种植物中，有８０％以上的植物种子
萌发的适宜温度为１８～３０℃。洪岚等（２００４）对外
来入侵植物三叶鬼针草（Ｂｉｄｅｎｓ　ｐｉｌｏｓａ）种子萌发研
究也发现三叶鬼针草种子萌发适宜温度在这个范
围。通过本实验发现飞机草种子萌发的适宜温度为
２０～３０℃，与杨期和和洪岚的研究结果相似。同时
本研究还发现，在２０～３５℃内，温度的升高有利于
飞机草种子的提前萌发。这可能也是飞机草的一种
策略之一，当温度较低时，延长萌发时间，以度过不
良环境，当温度升高，飞机草则缩短萌发时间，抢占
有利因素。
光照对某些植物种子的萌发是必不可少的
（Ｈａｌ等，１９８０；Ｆｅｎｎｅｒ，１９８７），不同植物的种子萌
发对光照的要求也不同。李鸣光等（２００２）对外来恶
性杂草薇甘菊（（Ｍｉｋａｎｉａ　ｍｉｃｒａｎｔｈａ）的种子萌发特
性进行了初步的研究，其结果表明薇甘菊的种子萌
发率在不同的光照强度条件下存在显著差异。但吕
德滋等（１９９５）对农田杂草马唐（Ｄｉｇｉｔａｒｉａ　ａｄｓｃｅｎ－
ｄｅｎｓ）的种子萌发的研究表明，马唐种子在周期性光
照和全黑暗条件下的萌发率并无显著差异。而洪岚
等（２００４）对外来入侵植物三叶鬼针草种子萌发研究
表明三叶鬼针草在周期性光照和全黑暗条件下的萌
发率也同样无显著差异。许慧男等（２０１０）对菊科几
种入侵和非入侵植物种子需光萌发特性差异进行了
研究，发现菊科入侵种假苍耳（Ｉｖａ　ｘａｎｔｈｉｆｏｌｉａ）、薇
甘菊、紫茎泽兰（Ｅｕｐａｔｏｒｉｕｍ　ａｄｅｎｏｐｈｏｒｕｍ）和飞机
草的种子在没有光照条件下的萌发率在２０％以下，
而在有光的条件下其萌发率均在４０％以上，差异多
达到极显著水平（Ｐ＜０．０１）。而同科没有产生入侵
危害的６种植物天人菊（Ｇａｉｌｌａｒｄｉａ　ｐｕｌｃｈｅｌｌａ）等多
表现为差异不显著。本实验研究发现，飞机草在周
期性光照和全黑暗条件下的种子萌发率存在显著差
９２５４期　　　　　　　　　韦春强等：光照和温度对飞机草种子萌发的影响
异，与许慧男等（２０１０）的研究相似，说明飞机草种子
萌发对光照敏感，光照是飞机草种子萌发的一个重
要因素。飞机草为阳生植物，其种子萌发的需光性
可能是一种适应环境，并充分利用环境的适应性策
略。我们也可利用飞机草种子的需光特性，在飞机
草入侵的地方，多种些本地植物，对其进行遮荫，减
少飞机草的种子的萌发，达到进一步控制飞机草的
作用。
参考文献：
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０３５ 广　西　植　物　　　 　　　　　　　　　　　　　　３２卷