河西走廊干旱區(qū)和青藏高原東緣植物種子萌發(fā)對(duì)策的研究.pdf

1、種子萌發(fā)是植物生長周期的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，也是植物適應(yīng)環(huán)境變化以保持自身繁衍的重要特性。種子萌發(fā)直接關(guān)系著物種繁衍、種群維持和擴(kuò)展等生態(tài)過程，也直接影響植被的分布、群落動(dòng)態(tài)和生物多樣性。特殊生境的植物在長期的自然選擇過程中可能發(fā)展了其適應(yīng)獨(dú)特生境的生活史對(duì)策，而這種對(duì)策的形成究竟是隨機(jī)的環(huán)境因子在起決定性作用還是物種本身固有的特性?我們不得而知。另外，種子萌發(fā)研究多集中在同一物種或少數(shù)物種間的比較，對(duì)同一群落不同物種間、不同群落間的種子萌發(fā)比較研

2、究卻很少見，尤其對(duì)于不同地域種子萌發(fā)的研究尚屬空白。本文對(duì)兩個(gè)特殊地帶一河西走廊干旱半干旱地帶常見植物和青藏高原東緣木本植物的種子萌發(fā)與休眠特性進(jìn)行了研究，分析了各種生態(tài)因子和生活史特征及系統(tǒng)發(fā)育史對(duì)種間種子萌發(fā)變異的影響，也分析了不同種群種子萌發(fā)與各種生態(tài)因子的關(guān)系；最后我們綜合了物種生長的環(huán)境條件、植物的生活史特征(種子大小、種子散布方式、生活型、種子成熟時(shí)間、開花時(shí)間及開花持續(xù)時(shí)間)和系統(tǒng)發(fā)育等信息，以逐步方差分析的方法去推導(dǎo)各因

3、子對(duì)種子萌發(fā)種間變異的影響程度。 研究結(jié)果表明，1)河西走廊干旱半干旱地帶常見植物種子萌發(fā)率呈現(xiàn)雙峰分布，萌發(fā)開始時(shí)間為偏斜分布，傾向于有較早的萌發(fā)開始時(shí)間，萌發(fā)對(duì)策為響應(yīng)于一次降水的快速萌發(fā)和響應(yīng)于干旱環(huán)境的延遲萌發(fā)或休眠；青藏高原東緣木本植物種子萌發(fā)率呈現(xiàn)偏斜分布，傾向于有更多的低萌發(fā)種，延遲萌發(fā)和休眠成為主要的萌發(fā)對(duì)策：2)兩地域一些物種的種子萌發(fā)具有可變性，外界因素如貯藏條件、光照、溫度和海拔對(duì)一些植物的種子萌發(fā)有著重要

4、作用；3)河西走廊的干、濕生境對(duì)種間種子萌發(fā)有一定影響，但作用力較??；青藏高原東緣種間種子萌發(fā)與生境、海拔幾乎沒有關(guān)系；4)河西走廊干旱環(huán)境的植物種子萌發(fā)率與種子大小為不顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，而中等濕度環(huán)境的植物種子萌發(fā)率與種子大小為極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，整個(gè)區(qū)系種子大小對(duì)種子萌發(fā)率種間變異的影響較小；青藏高原東緣木本植物種子萌發(fā)率與種子大小之間，在光條件下為顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，在暗條件下關(guān)聯(lián)性較弱，整個(gè)區(qū)系種子大小對(duì)種子萌發(fā)率的種間變異幾乎沒

5、有影響；5)所研究的兩個(gè)地域，種子擴(kuò)散方式對(duì)種間種子萌發(fā)有較大的影響；依靠風(fēng)散布的種子比動(dòng)物散布和無助擴(kuò)散的種子有更高的萌發(fā)率；6)在這兩個(gè)地域，種間種子萌發(fā)主要受系統(tǒng)發(fā)育的約束，不同目和不同科間種子的萌發(fā)能力差異顯著；7)綜合分析顯示，河西走廊干旱半干旱區(qū)植物種子萌發(fā)種間變異的主要控制因子是系統(tǒng)發(fā)育和種子擴(kuò)散方式，也受到了種子大小和生境的影響，其中系統(tǒng)發(fā)育解釋了萌發(fā)率種間變異的13.6％(光)或12.7％(暗)，種子擴(kuò)散方式解釋了11

6、.9％(光)或17.5％(暗)，種子大小能解釋3.6％(光)或5.7％(暗)，生境僅能解釋種子萌發(fā)率種間變異的0.2％；青藏高原東緣木本植物的種子萌發(fā)的種間變異也主要受系統(tǒng)發(fā)育和種子擴(kuò)散方式的約束，系統(tǒng)發(fā)育能解釋種子萌發(fā)率種間變異的17.4％(光)或27.9％(暗)，能解釋種子萌發(fā)開始時(shí)間變異的23.8％(光)或15.8％(暗)；種子擴(kuò)散方式能解釋種子萌發(fā)率種間變異的19.6％(光)或15.3％(暗)，能解釋種子萌發(fā)開始時(shí)間變異的9.5

7、％(光)或11.1％(暗)。 我們的研究結(jié)果說明，不同地域、不同植被類型種子萌發(fā)的對(duì)策有著較大差異，干旱半干旱地帶植物的種子萌發(fā)趨向于響應(yīng)一次有效的降水或干旱環(huán)境而呈現(xiàn)快速萌發(fā)或延遲萌發(fā)對(duì)策，青藏高原東緣木本植物的種子萌發(fā)響應(yīng)著高海拔、長期寒冷等惡劣環(huán)境而以休眠和延遲萌發(fā)為主要對(duì)策；這兩個(gè)地域影響種間種子萌發(fā)變異的關(guān)鍵因素是系統(tǒng)發(fā)育和種子散布方式，系統(tǒng)發(fā)育對(duì)種子萌發(fā)的種間變異起著約束作用，與系統(tǒng)發(fā)育密切相關(guān)的種子擴(kuò)散方式也因此而