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本研究以三种柽柳科植物种子为研究对象,分析三种柽柳科植物种子萌发对干旱荒漠环境主要生态因子的响应,总结其在荒漠环境中的适宜萌发条件及适应特性,为当地的植被分布,植被格局研究以及荒漠地区植被自然更新提供资料。
不同温度、盐分胁迫、干旱胁迫与光照条件对刚毛柽柳种子、塔克拉玛干柽柳种子、民丰琵琶柴种子萌发的实验结果表明:在5℃~35℃条件下,三种植物种子在25℃条件下的萌发率、萌发指数、累积萌发率均达到最高,萌发的适宜温度范围为10~35℃,适应幅度较宽。10℃是萌发速度和萌发率发生变化的一个分异点,10℃以下的萌发速度和萌发率较低,10℃以上萌发速度和萌发率逐渐增大。刚毛柽柳种子萌发率高达80%以上,且种子可在3天内完成发芽过程,萌发速度较快。塔克拉玛干柽柳种子萌发率低于刚毛柽柳种子,在80%以下。民丰琵琶柴种子的萌发率为45.8%,萌发速度较慢,初始萌发率均在20%以下。
刚毛柽柳种子、塔克拉玛干柽柳种子、民丰琵琶柴种子萌发率均随NaCl溶液浓度的增大而下降,种子发芽均受到抑制。相同水势PEG—6000溶液对三种植物种子萌发率的抑制作用均大于NaCl溶液。当水势为—0.5MPa,刚毛柽柳种子、塔克拉玛干柽柳种子在NaCl溶液和PEG—6000溶液中的萌发率曲线出现明显的分异。而民丰琵琶柴种子在NaCl溶液和PEG—6000溶液中的萌发率曲线趋势基本相同没有明显的分异。民丰琵琶柴种子在萌发期的耐盐性较另两者低,在0.3moL/LNaCl溶液中,种子萌发率即为0。在—0.9MPaPEG-6000溶液中,种子萌发率为0,其耐盐临界值为—2.385MPa,极限值为—5.67MPa;当NaCl溶液为0.7mol/L时,刚毛柽柳种子的萌发率仅为1.67%,当PEG—6000溶液水势为—1.8MPa时,萌发率已急剧下降到0,其耐盐临界值为—3.972MPa,极限值为—7.78 MPa;塔克拉玛干柽柳种子在NaCl浓度达到0.7 mol/L时,萌发率仅为5%,在—2.3MPaPEG-6000中的萌发率完全为0,其耐盐临界值为—1.176MPa,极限值为—3.746MPa。
刚毛柽柳种子、塔克拉玛干柽柳种子、民丰琵琶柴种子在NaCl溶液中的萌发恢复率随原处理液浓度的增大呈现两种变化趋势:刚毛柽柳种子萌发恢复率随NaCl溶液浓度的增大逐渐增大,在0.7mol/L时,萌发恢复率为60%;而塔克拉玛干柽柳种子和民丰琵琶柴种子的萌发恢复率随NaCl溶液浓度的增大先升高后降低。刚毛柽柳种子、塔克拉玛干柽柳种子、民丰琵琶柴种子在PEG—6000溶液的萌发恢复率随原处理液浓度的增大先升高后降低。但两种处理下三种植物种子的最终萌发率(全部萌发率)都低于在蒸馏水中的萌发率。根据三种植物种子在两种胁迫条件下各个萌发指标的分析,它们在萌发期的耐盐性顺序依次为:刚毛柽柳种子、塔克拉玛干柽柳种子、民丰琵琶柴种子。三种植物种子在萌发期的耐旱性顺序依次为:民丰琵琶柴种子、刚毛柽柳种子、塔克拉玛干柽柳种子。
刚毛柽柳种子、塔克拉玛干柽柳种子、民丰琵琶柴种子无论在光照下还是黑暗中都能萌发,且光照和黑暗条件下的萌发率基本相同无显著差异(P>0.01)。光照和黑暗条件下的萌发率均在60%以上、萌发指数均在30以上。故三种植物种子萌发对光照的需求差异不大,光照和黑暗条件对种子的萌发无显著影响。