荒漠一年生植物在严峻的环境条件下形成其特殊的萌发时间格局,即种子异时萌发:在特定条件下,同胞种子群形态一致的部分种子可以即时萌发,而另一部分仍保留在种子库中的现象.目前对荒漠一年生植物的异时萌发研究多集中在种子萌发特性、萌发后性状及繁殖分配等方面.该文系统总结了国内外种子异时萌发性的研究工作,主要内容包括:1)种子异时萌发的概念;2)具有异时萌发性的一年生植物种类及分布;3)异时萌发对植物生活史类型及模式的影响;4)异时萌发的植株在表型响应上的不同,如存活率、物候特征、繁殖产量、生物量分配等;5)异时萌发的生物学和环境因素.在综述文献的基础上,对今后的研究进行了展望,这有助于从更深层面理解荒漠一年生植物的异时萌发特性及其适应机制.

开展朝鲜百合引种驯化过程中的物候、土壤处理、繁殖、田间管理、病虫害防治研究.结果显示:朝鲜百合野生资源属种群持续衰退种;喜暗棕色森林腐殖土,pH为5.5～7.0 可以正常生长;物候期约140 d,群花期约22 d;种子萌发为子叶出土型;有性繁殖人工辅助授粉可以有效提高种子成熟率,无性繁殖鳞片需进行消毒处理,栽培土壤基质需消毒;病害以危害鳞茎的青霉病为主,虫害主要是东方蝼蛄,林区秋季需防护野猪拱食鳞茎.

目的:旨在为当归主产区川熟地育苗提供理论和技术依据.方法:在甘肃省宕昌县阿坞乡温室进行当归客土育苗,测定分析幼苗生长动态、种苗质量与产量等指标.结果:在夏秋季温室熟土育苗条件下,温室温度变化范围为3～33 ℃,当归种子播种后第10天开始出苗,18d后苗齐.当归种苗从种子萌发到采挖,其地上部和地下部物质积累随着苗龄的延长表现出“慢-快-慢”的“S”型变化趋势,符合Logistic方程.出苗55 d后干物质积累速度加快,持续30 d,在这一时期应加强田间管理保证物质积累.当归幼苗苗龄达到115 d采挖,种苗平均根长12cm,根粗5.7 mm.每667 m2产净种苗638.32 kg,总苗数为86.83万株,其中优质种苗达64.25万株,占总苗数的74％.移栽后鲜药材产量为452.56 kg/667 m2.结论:在当归主产区进行客土育苗是可行的,为川熟地育苗奠定了一定的基础.

20世纪末以来,沙蜇在东亚水域频繁暴发,不仅影响正常的渔业生产活动,也给海洋生态系统健康带来极大危害.在室内模拟秋季降温条件,研究了不同水温(4种降温条件)与饵料量(0.42、1.25、和4.2 μg C螅状体-1d-1)对沙蜇螅状体足囊繁殖与横裂生殖的影响.结果显示:1)秋季降温速度快慢导致的积温差异对沙蜇螅状体生成足囊数有显著影响(P＜0.001),积温越大,螅状体生成的足囊数量越多,发现两者具有较好的线性关系(y=142.59x+208.39;R2=0.967),低积温条件下的足囊萌发也较少;2)饵料量对螅状体无性繁殖的影响是有一定阈值范围的,在一定饵料量范围内,螅状体生成的足囊数量随饵料量的增加而增加,而超过一定阈值范围,过剩的饵料影响水质对沙蜇螅状体反而产生负面影响.3)秋季新繁育出来的当龄沙蜇螅状体可在越冬前发生横裂生殖,但横裂生殖的螅状体比例和放碟数量均较少.试验结果说明,全球变化背景下,积温升高、饵料量小幅增加均可能导致沙蜇秋季有性繁殖的当龄螅状体在越冬前生成更多的足囊,促进诱发翌年水母暴发.

研究不同浓度盐分(NaC1和NaHCO3,0、40、80、120、160和200 mmol·L-1)对6种河西走廊荒漠绿洲边缘人工林典型一年生草本植物(禾本科:狗尾草、虎尾草和小画眉草;藜科:雾冰藜、刺沙蓬和蒙古虫实)种子在当年秋季和次年春季的萌发和复萌的影响.结果 表明:NaCl和NaHCO3对6种植物种子的萌发有显著影响,NaHCO3对种子萌发的抑制作用大于NaCl.NaHCO3浓度达到160 mmol·L-1时,6种植物基本不萌发或萌发率较低;NaCl浓度达到200 mmol·L-1时,6种植物仍能够保持相对较高的萌发率.种子当年秋季萌发率(2.8％～20.0％)远低于次年春季萌发率(21.7％～81.6％),秋季复萌率(3.3％～20.0％)低于春季复萌率(5.0％～41.1％),当年生种子秋季多保持休眠,次年春季休眠减弱.6种一年生草本植物种子的耐盐性为:虎尾草＞狗尾草＞刺沙蓬＞雾冰藜＞蒙古虫实＞小画眉草.

喀什霸王(Zygophyllum kaschgaricum)是生长于中国新疆南部荒漠环境的稀有种及二级保护植物.当前,该物种在自然种群中呈分散式及片段化分布,且种群密度低,种群老龄化较严重.因此,为了了解该物种种子萌发特性及其对荒漠环境的响应,该文采用室内控制实验方法,对该物种的自然坐果率、结籽率、种子吸水特性、种子休眠和萌发特性及对干旱胁迫的响应进行了比较研究.结果 表明:喀什霸王在自然种群中的坐果率及结籽率较低,且种子的败育率较高.不同干藏时间种子的吸水速率间存在显著差异;随着干藏时间的延长,种子的吸水率逐步增强.刚成熟的种子在不同温度及光周期下均可萌发;其中高温(10/20℃,20/30℃)及黑暗条件下的萌发率比低温(10/5℃,5/2℃)及光照条件下的萌发率高.不同干藏时间的种子在不同浓度赤霉素(GA3)下的萌发率均较高;但低温储藏时间对该物种种子的打破休眠及萌发率没有促进作用.以上结果说明该物种存在非深度生理休眠;而干藏时间、高温且黑暗及高浓度(50mmol·L-1)GA3是打破休眠及促进种子萌发的最合适条件.高温条件下的干旱胁迫对喀什霸王种子萌发具有抑制作用;春季和秋季降水量决定种子的萌发率.总之,喀什霸王种子在物候上表现出的春秋季萌动及非深度生理休眠以提高幼苗存活力及保障种群稳定性,是一种对新疆南部干旱及高温胁迫荒漠环境的适应策略.

开展长白山区有斑百合引种驯化研究,为科学保护和利用野生有斑百合种质资源提供技术支持.结果显示:长白山区有斑百合资源数量少且分散.物候期约103 d,群花期25 d;种子萌发为子叶出土型;繁育方式为有性繁殖、无性繁殖,无性繁殖使用吲哚丁酸1000 mg/kg速蘸鳞片扦插发芽整齐;可以利用"必速灭"广谱土壤消毒剂防控病虫害;秋季主要防护野猪拱食鳞茎.

以柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)灌丛引入形成荒漠草原-灌丛地镶嵌体为研究对象,选择其内部荒漠草地(DG)、草地边缘(GE)、灌丛边缘(SE)、灌丛地(SL)为试验样地,开展荒漠草原向灌丛地人为稳态转变过程土壤水分与植被变化特征研究.结果如下:各样地0-200 cm 土层水分含量随着转变过程呈显著降低趋势(P＜0.05),其中荒漠草地、草地边缘和灌丛边缘样地的土壤水分均在秋季雨水补充期增加,灌丛地由于深层土壤水分过度消耗而愈加降低,且灌丛边缘和灌丛地深层水分显著低于荒漠草地、草地边缘(P＜0.05),垂直动态不显著;地上植被随样地转变除优势度指数表现为灌丛地多样性、均匀度、丰富度指数均显著低于各样地(P＜0.05),多年生优势草本蒙古冰草(Agroppyron mongolicum)、短花针茅(Stipa breviflora)逐渐被一年生草本刺藜(Dysphiania aristata)、猪毛蒿(Artemisia scoparia)所代替;土壤种子库萌发种类随样地转变逐渐减少,种子库密度则显著升高(P＜0.05),灌丛地以一年生草本植物为主(占总密度的97.51％),荒漠草地则以多年生草本萌发为主,且各样地土壤萌发种子库及多年生草本多集中于0-5 cm 土层(P＜0.05);转变过程荒漠草原和灌丛地植被地上地下相似度分别为0.14和0.19,均显著低于两边缘样地0.35,较两边缘样地群落更为稳定,呈现草原灌丛化过程中草地-灌丛共存的植被双稳态特征.

种子萌发受种源和环境条件(如光照和温度条件等)的影响.种子萌发决定红松(Pinus koraiensis)的天然更新能力,因此也是恢复地带性顶极群落阔叶红松林的关键.该研究以我国3个主要种源地(辽宁清原、吉林长白山和黑龙江伊春)当年的红松种子为对象,监测自然光、温(不同季节、林窗和林下)和控制光、温(3个光照强度:200、20和0 μmol·m-2·s-1,记为L200、L20和L0;2个温度:25和15℃)条件下红松种子的萌发特征.结果表明,自然越冬后,春季(5月)所有种源种子均未萌发,夏季(7月)和秋季(9月)各种源种子萌发率(GP)均较低(1.8％-33.7％),但夏季林窗内各种源种子GP均显著高于林下.对林下各季节未萌发的种子,带回室内给予适宜的光温条件(L200、25/15℃)后发现:春季和夏季种子均能大量萌发(32％-77％),而秋季种子GP极低(＜2％).25℃下,3个种源地种子GP和萌发指数(GV)均呈现在L200条件下显著高于L20和L0处理.15℃条件下,清原种子GP和GV对光照的响应与25℃条件下相一致,长白山和伊春种子GP和GV分别在L0和L20处理下最高.所有光照强度下,3个种源地种子GP和GV均为25℃处理显著高于15℃处理.可见,适宜的温度是红松种子萌发的必要先决条件,长白山和伊春红松种子可能需要更高的积温解除休眠;适宜温度下(25℃),红松种子表现出萌发需光性;红松种子萌发对光、温的响应存在种源特异性,长白山和伊春红松种子在相对低温下萌发需光性弱或消失.林下光、温条件不适宜红松种子萌发是造成红松林天然更新慢或更新差的重要原因.

为了解濒危物种南方红豆杉(Taxus chinensis var.mairei)种子内含物含量受温度和湿度层积的影响,设置4 个季节、2种湿度(16％和24％)基质层积处理,对种子的可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白和脂肪等内含物质的变化进行研究.结果表明,不同层积处理下种子贮藏物质的含量有显著变化,春季层积9个月后,可溶性蛋白含量达到最高值;可溶性糖含量呈现降低-升高-降低的变化趋势;淀粉和脂肪含量均随层积逐渐减少.秋季层积9个月后,淀粉含量降至最低.相比于24％湿度,16％湿度的春季、秋季、冬季层积 9 个月后,脂肪含量均减少较多,说明 16％湿度下种子代谢活动更强.春季和秋季的暖温更能促进种子代谢,促进种子形态后熟.夏季温度过高,导致种子生活力下降,夏季层积处理3个月后,种子已经发霉和腐烂.层积过程中,种子内含物在相关酶的作用下,降解为可溶性蛋白、可溶性糖等,为种子萌发提供物质与能量.种子层积时间、温度和湿度及交互作用可作为种子内含物的调控因子.